1. 研究目的与意义
采用传递矩阵法,分析影响无阻尼一维声子晶体第一禁带起始频率和第一禁带宽度的主要因素,具体包括晶胞材料弹性模量比率,晶胞材料的组分比率,晶胞厚度,材料密度比率。毕业设计的具体目的:
1、查阅文献,了解声子晶体研究现状和在声学方面的应用前景;
2、学习声子晶体的基本知识,包括声子晶体的概念、声子晶体的组成、声子晶体的基本特征、声子晶体禁带的形成机理以及声子晶体禁带的计算方法;
2. 国内外研究现状分析
国内外对于声子晶体的研究有10年左右的历史,对于声子晶体的研究还处于缓慢发展阶段。据不完全统计,至今与声子晶体相关的文献总量不超过150篇。以下是对于声子晶体研究发展概况:1992年,M.M.Sigalas和E.N.Economou从理论证实球形散射体埋入某一基体中形成的材料具有弹性波禁带特性;1993年,M.S.Kushwaha等人明确提出声子晶体概念;1995年,R.Martinez-sala等人第一次从实验角度证实弹性波禁带的存在;1999年,Kafesaki等人提出带隙机理,并认为材料的密度和声速影响着带隙的形成;2002年,一群欧洲科学家设计出二维声子晶体声波透镜。目前二维声子晶体的理论和实验已经比较成熟,一维和三维声子晶体仍处在起步阶段。目前我国在声子晶体方面也投入了很多研究者,包括沈平、刘正猷、吴福根教授等等,在声子晶体方面已经取得一定进展,国防科技大学也有专门的光子/声子晶体研究中心,王刚、赵洪刚、温激鸿、韩小云等在带隙频率方面也有突出研究成果。
3. 研究的基本内容与计划
采用传递矩阵法,分析影响无阻尼一维声子晶体第一禁带起始频率和第一禁带宽度的主要因素,具体包括晶胞材料弹性模量比率,晶胞材料的组分比率,晶胞厚度,材料密度比率。需要研究的内容有:
1.声子晶体基本知识
声子晶体的概念、组成、基本特征、禁带的形成机理、禁带计算方法。
4. 研究创新点
设计一种多层钢/粘弹性材料,通过实验测量其隔声量并以理论计算、数值模拟及实验方式探究周期数、复合方式、粘弹性材料性质对隔声性能的影响。
