声子晶体理论及应用调研报告

声子晶体理论及应用调研报告

问:声子晶体的局域共振型
  1. 答:局域共振型声子晶体的概念最早于2000年由刘正猷在Science上提出,他们用包裹铅球按照简单立方晶格排列在基体中,进行了相应的实验。理论和实验都证实这一单元特征长度为2cm的结构具有低于衫此400Hz的低频,比同样尺寸的Bragg散射型声子晶体的第一带隙频率降低了两个。近十年,由于其优越的低频特性吸引了很多学者的分析和研究。近十年,局域共振型声子晶体由于其优越的低频特性吸引了很多学者的兴趣,大量文献对局域共振机理和传输特性进行了分析和研究。研究表明,在局域共振结构中,由于中间很软的包覆层的存在,将较硬的芯球连接在基体上,组成了具有低频的共振单元。当基体中传播的弹性波的频率接近共振单元的共振频率时,共振结构单元将与弹性波发生强烈的耦合作用,使其不能继续大好向前传播,从而导致了带隙的产生。
    局域共振型声子晶体的结构如右图所示。
    它的主要特点是:
    (1)带隙频率远低于相同晶格尺寸的(Bragg)带隙,实现了“小滚塌铅尺寸控制***长”;
    (2)带结构中存在平直带,内部存在局域化;
    (3)带隙由单个散射体的局域共振特性决定,与它们的排列方式无关。
    (4)带隙宽度随填充率的增加而单调增加。
    对于域共振型声子晶体,在国际上还没有一个公认的科学的定义,以上四条基本特征,是认定域共振型声子晶体时常用的判据。
问:声子晶体与声学超材料的区别
  1. 答:用途不同。
    声子晶体与声学超材料都是虽然都是复合材料、但是声子晶体因为其特性可以有效的隔音、而声敬肢学超材料具有很多天然材料所不亮改世具备的歼桥声学特性、能够实现对声波以及弹性波的任意调控、也就是声学隐身、两者用途大不相同。
    声子晶体可用于隔音建筑、而声学超材料这些声学功能器件在民用和军事上将会有广阔的应用前景。
问:当声子晶体上下都有材料时还能减振吗
  1. 答:当声子晶体上下都有材料时,由于其内部的结构对声波的传播有影响,因此也可能产生减振效果。但是,减振效果的大小与声子晶体的设计、材料以及振动纯扮的频率和振幅等因素有关,具体情况必须通过实验和模拟等方法进行验证。
    另外,声子晶体作为一种新型的减振材料,其研究和应用还在不断发展中,目前尚处于实验室研究阶段,需要进一塌竖步的研究和验团裤大证才能确定其具体的应用范围和效果。
  2. 答:能减振。
    声子晶体是一种通过调控材料的周期性结构来控制声波传播的材料。在声子晶体中,存在声学带隙族饥,即声波无法在特定频率范围内传播,从而实现声波控制和调制的目的。因此,声子晶体被广泛应用于声波隔离和声波减振等领域。
    当声子晶体上下都有材料时,晶体中的声波无法穿过材料,而会被反射回来碰知。这种反射作用可以减少声波能量的传播和衰减,从而起到声波减振的兆吵返作用。因此,即使声子晶体上下都有材料,仍然可以减振。
  3. 答:声子晶体的减振效果主要是通过控制声波在唯早晶体中的传播来实现的。如果在晶体上下两侧都添加材料,对于某些频率的声波来说,这可能会干扰晶体中声波的传播路径,从而导致减振效果颤山穗下降或失效。但是对于其他频率,可能仍然会有一定的减振效果。因此,这取决于茄卜加入的材料和声波的频率。
声子晶体理论及应用调研报告
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