一维四元嵌构式声子晶体低频禁带特性研究

一维四元嵌构式声子晶体低频禁带特性研究

邱学云（文山学院信息科学学院，云南 文山 663099）

【摘 要】［摘要］根据声子晶体理论，基于层状结构在减振、隔音方面的应用可能，构造了一维四元嵌构式声子晶体模型。采用集中质量法对该系列模型的禁带进行计算，分析其声子晶体禁带变化规律。研究表明，晶格常数都为0.04m的一维二元（石灰岩／丁腈橡胶）层状声子晶体第1带隙的起始频率为12143Hz，第2带隙的截止频率为62086Hz，2个频率都很高；一维四元（石灰岩／coca31－20－50／丁腈橡胶／coca31－20－30）嵌构式层状声子晶体的第1带隙起始频率为132.1222Hz，第2带隙截止频率为534.6435Hz，2个频率都很低，这一禁带特性能够实现低频声波的控制；对于相同材料组成的一维四元嵌构式声子晶体，可以通过调节材料的组合位置、晶格常数的大小以及材料的组分比来获得不同的禁带频率带隙。 【期刊名称】长江大学学报（自然版）理工卷 【年(卷),期】2015(000)022 【总页数】4

【关键词】［关键词］一维四元嵌构式声子晶体；能带结构；带隙；集中质量法 声子晶体具有的声波禁带特性可以被应用于振动控制、隔音、声滤波器、波导、超声换能器等。因此，对声子晶体的研究成为电子晶体和光子晶体之后的又一种人工编织的周期性复合材料。理论设计出能在一定频率范围内抑制振动传播的声子晶体结构，对实现结构的声功能特性有着重要的意义［1］。根据声子晶体的周期排列形式，一般分为一维、二维和三维结构。其中一维声子晶体构造最为简单，所以在实际应用中的可能性最大。对一维声子晶体的研究已经在理