首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 62 毫秒
1.
基于平面波算法的二维声子晶体带结构的研究   总被引:16,自引:0,他引:16       下载免费PDF全文
介绍了平面波算法计算声子晶体带结构的分析过程,计算了二维双组分液相体系声子晶体的带结构.结果表明,四氯化碳/水银体系比水银/四氯化碳体系更容易产生带隙.随分散相填充分数f的增加,四氯化碳/水银体系声子晶体带隙宽度ΔΩ先增加,后减小,当f=0229时,有最大值ΔΩ=0549;水银/四氯化碳体系的带隙宽度一直增大,当f=0554时,有最大值ΔΩ=0515;f一定时,改变分散相单元的几何尺寸和点阵常数,带隙宽度ΔΩ保持不变. 关键词: 声子晶体 声子带隙 平面波算法 带结构  相似文献   

2.
声子晶体是近十年来提出的新课题,对声子晶体带结构的研究具有理论和应用价值。论文介绍了用平面波展开法计算二维正方点阵的固体/固体声子晶体带隙的方法,并应用于各向同性的铅柱体填充物以正方点阵排列于各向同性的环氧树脂基体中所形成的二维双组分复合体系。计算了柱体横截面是长方形时晶体的带隙,结果发现随着长方形截面的长宽比(l1/l2≥1时)的增加,带隙宽度逐渐减小,最后消失。  相似文献   

3.
三维声子晶体带结构研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
运用平面波展开法计算由长方体散射物以面心立方结构排列于基体中形成的三维声子晶体的带结构,研究不同组分材料、散射物的填充率和长方体散射物的高与长之比 R_(HL)对带隙的影响.结果表明,将质量密度和波速大的散射体放在质量密度和波速小的基体中所形成的三维(面心立方)固态声子晶体有利于带隙的产生;散射体的填充率为中间值时带隙最宽;散射体的对称性强烈影响带隙,当 R_(HL)大于等于1时,带隙宽度随 R_(HL)的增加而减小,相反,当 R_(HL)小于1时,带隙宽度随 R_(HL)的增加而增加.  相似文献   

4.
基于集中质量法的一维声子晶体弹性波带隙计算   总被引:46,自引:1,他引:46       下载免费PDF全文
温激鸿  王刚  刘耀宗  郁殿龙 《物理学报》2004,53(10):3384-3388
通过将一维声子晶体中的原胞简化为有限多个自由度的弹簧振子结构,引入了一种基于集中 质量法的一维声子晶体弹性波带隙计算方法.与传统平面波展开法相比,该方法的计算结果 与之相符合,而且在收敛性方面较之有很大改善.通过使用集中质量法,可在得到同样计算 精度的条件下,显著降低计算量,提高计算速度. 关键词: 声子晶体 弹性波带隙 集中质量法 平面波展开法  相似文献   

5.
胡家光  徐文  肖宜明  张丫丫 《物理学报》2012,61(23):294-300
以二维钢/气体系声子晶体为模型,采用平面波法研究了圆柱正方及六角晶格中心添加插入体的对称性及取向与带隙的关系,给出了四方、六方、八方及圆柱插入体结构的带隙分布图及带隙随柱体取向的变化关系图.发现在低填充率条件下,插入体的截面形状与晶格类型相同时最有利于能带简并态的分离而获得带隙,但填充率较高时,采用高对称性的插入体可以获得最宽的带隙.正方晶格中心插入体取向对带隙的影响要比在六角晶格中更为显著.对四方柱正方晶格声子晶体的研究表明,仅旋转原柱体要比在其中心插入柱体后旋转更容易获得低频宽带隙,单独运用添加柱体或旋转非圆柱体来降低晶格对称性以获取低频带隙的方法要比同时使用两种方法效果更好.此外,从机理上对计算结果进行了解释.  相似文献   

6.
董慧媛  刘楣  吴宗汉  汪静  王振林 《物理学报》2005,54(7):3194-3199
采用平面波展开方法计算由介质球构成的面心立方三维光子晶体的能带结构及透射性质.选 用合适的平面波个数研究了SiO2蛋白石结构光子晶体的能带及透射性质,并采 用转移矩阵 方法计算了电磁波沿[111]方向的传输特性,两种方法得到的结果相符合.还研究了反蛋白 石结构光子晶体的全带隙.最后,研究了壳层介质球构成的面心立方结构光子晶体的能带特 性,发现在高介质球外面包裹适当厚度的低介电常数介质壳层所构成的光子晶体,可以增大 L点相对带隙宽度50%,并证明了其优化内外半径比值约为0.69. 关键词: 光子晶体 光子能带 平面波展开方法 Core-Shell结构  相似文献   

7.
于瑶瑶 《光谱实验室》2011,28(2):959-961
运用时域有限差分法数值模拟了蜂巢晶格光子晶体能带特性,得到了蜂巢晶格光子晶体的最大横电(TE)模、横磁(TM)模和完全带隙,研究结果为光子晶体器件的开发提供了理论依据.  相似文献   

8.
张杰 《光谱实验室》2012,29(3):1890-1893
基于平面波展开法,设计了二维正方晶格和三角晶格光子晶体缺陷结构,数值模拟了TE模、TM模式的光子晶体禁带特性,计算了二维三角晶格光子晶体缺陷结构的模式分布。结果表明,光子晶体缺陷结构能够形成很好的禁带特性和模式结构,研究结论为光子晶体波导器件的开发提供参考。  相似文献   

9.
It is weft known that Lamb waves in a plate with a mirror plane can be separated into two uncoupled sets: symmetric and anti-symmetric modes. Based on this property, we present a revised plane wave expansion method (PWE) to calculate the band structure of a phononie crystal (PC) plate with a mirror plane. The developed PWE method can be used to calculate the band structure of symmetric and anti-symmetric modes separately, by which the depending relationship between the partial acoustic band gap (PABG), which belongs to the symmetric and anti-symmetric modes alternatively, and the position of the scatterers can be determined. As an example of its application, the band structure of the Lamb modes in a two-dimensional PC plate with two layers of void circular inclusions is investigated. The results show that the band structure for the symmetric and anti-symmetric modes can be changed by the position of the scatterers drastically, and larger PABGs will be opened when the scatterers are inserted into the area of the plate, where the elastic potential energy is concentrated.  相似文献   

10.
二维复式格子声子晶体带隙结构特性   总被引:9,自引:0,他引:9       下载免费PDF全文
赵芳  苑立波 《物理学报》2005,54(10):4511-4516
借助于平面波展开法分析了二维复式格子声子晶体能带结构,计算了铝合金柱体按周期性结构排列在空气中形成的二维固/气复合体系的声子晶体,给出了复式蜂窝格子和复式Kagome格子的能带结构,进而对比分析了复式格子和简单格子的能带结构特性.结果表明,与简单格子相比,复式格子的带隙出现在频率相对较低的位置;在f=0.091—0.6046范围内,将声子晶体排列为复式格子要优于简单格子,可以得到更宽带隙.此外,引入了带隙分布图,讨论了填充系数f对带隙数目、带隙宽度以及带隙上下边界频率的影响. 关键词: 声子晶体 复式格子 带隙 平面波算法  相似文献   

11.
Much of previous work has been devoted in studying complete band gaps for bulk phononic crystal (PC). In this paper, we theoretically investigate the existence and widths of these gaps for PC plates. We focus our attention on steel rods of square cross sectional area embedded in epoxy matrix. The equations for calculating the dispersion relation for square rods in a square or a triangular lattice have been derived. Our analysis is based on super cell plane wave expansion (SC-PWE) method. The influence of inclusions filling factor and plate thickness on the existence and width of the phononic band gaps has been discussed. Our calculations show that there is a certain filling factor (= 0.55) below which arrangement of square rods in a triangular lattice is superior to the arrangement in a square lattice. A comparison between square and circular cross sectional rods reveals that the former has superior normalized gap width than the latter in case of a square lattice. This situation is switched in case of a triangular lattice. Moreover, a maximum normalized gap width of 0.7 can be achieved for PC plate of square rods embedded in a square lattice and having height 90% of the lattice constant.  相似文献   

12.
祝雪丰  刘盛春  徐涛  王铁海  程建春 《中国物理 B》2010,19(4):44301-044301
The super-cell plane wave expansion method is employed to calculate band structures for the design of a silicon-based one-dimensional phononic crystal plate with large absolute forbidden bands. In this method, a low impedance medium is introduced to replace the free stress boundary, which largely reduces the computational complexity. The dependence of band gaps on structural parameters is investigated in detail. To prove the validity of the super-cell plane wave expansion, the transmitted power spectra of the Lamb wave are calculated by using a finite element method. With the detailed computation, the band-gap of a one-dimensional plate can be designed as required with appropriate structural parameters, which provides a guide to the fabrication of a Lamb wave phononic crystal.  相似文献   

13.
平板二维声子晶体声波能带结构研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
利用超元胞法,研究由钢板上生长有限长度的钢柱体形成的散射体嵌入环氧树脂基体中所构成的平板二维声子晶体的声波能带结构,分析散射体的几何参数如柱体的高、半径和板的厚度对声波带隙的影响。研究结果表明:(1)这种新型的声子晶体具有很宽的带隙,且带隙出现在低频范围内;(2)散射体的几何参数对带隙的宽度有很大的影响,它们是控制带隙宽度的主要因素。  相似文献   

14.
We present a detailed theoretical study on the acoustic band structure of two-dimensional(2D)phononic crystal.The 2D phononic crystal with parallelogram lattice structure is considered to be formed by rigid solid rods embedded in air.For the circular rods,some of the extrema of the acoustic bands appear in the usual high-symmetry points and,in contrast,we find that some of them are located in other specific lines.For the case of elliptic rods,our results indicate that it is necessary to study the whole first Brillouin zone to obtain rightly the band structure and corresponding band gaps.Furthermore,we evaluate the first and second band gaps using the plane wave expansion method and find that these gaps can be tuned by adjusting the side lengths ratio R,inclined angleθand filling fraction F of the parallelogram lattice with circular rods.The results show that the largest value of the first band gap appears atθ=90°and F=0.7854.In contrast,the largest value of the second band gap is atθ=60°and F=0.9068.Our results indicate that the improvement of matching degree between scatterers and lattice pattern,rather than the reduction of structural symmetry,is mainly responsible for the enhancement of the band gaps in the 2D phononic crystal.  相似文献   

15.
郝国郡  傅秀军  侯志林 《物理学报》2009,58(12):8484-8488
用平面波展开方法研究了水柱体作为填充物, 按照二维Fibonacci排列成超元胞填充在Hg基体中构成的声子晶体的声频带结构. 结果发现, 随着超元胞中准晶格常数的变化, 各个能带均出现三分裂. 对声场分布的研究发现了居间态的存在. 这些现象体现了准周期结构的特征. 关键词: Fibonacci排列 声子晶体 能带结构  相似文献   

16.
研究了二维复式声子晶体中基元配置对其声学能带结构的影响,发现当声子晶体的基元配置改变时,声子晶体的不可约布里渊区也会改变,而且部分能带的极值不再在高对称线上.特别地,在某些基元配置下,不可约布里渊区扩大为整个第一布里渊区.因此,对于对称性较高的复式晶格声子晶体,可用通常的方法得到能带结构,而对于对称性较低的复式晶格结构声子晶体,只有采用对整个第一布里渊区进行研究的方法,才能获得可信的能带结构及带隙.  相似文献   

17.
陈阿丽  梁同利  汪越胜 《物理学报》2014,63(3):36101-036101
针对二维8重固-流型(钢-水)准周期声子晶体,通过实验方法测试得到了不同大小准周期系统的透射谱,并利用有限元方法计算了准周期体系的频散曲线和透射谱.结果显示,实验与有限元方法所得透射谱结果基本符合,但有限元方法得到的透射谱显示的带隙特性更为明显;二维固-流型8重准周期声子晶体选用包含其中心拼图在内的最小超元胞可以近似计算整个准周期结构的频带结构.  相似文献   

18.
杜春阳  郁殿龙  刘江伟  温激鸿 《物理学报》2017,66(14):140701-140701
以声子晶体理论为基础,设计了一种具有超阻尼特性的X形局域共振结构,分析了周期性附加X形局域共振的梁弯曲振动传播特性.利用拉格朗日方程分析了X形局域共振结构动力学等效特性,揭示了该结构的阻尼放大的机理,分析了几何结构参数对于带隙特性的影响,并利用有限元法验证了X形局域共振结构的超阻尼特性.研究结果表明,周期性附加X形局域结构能够有效地抑制低频弯曲振动在梁中的传播,产生超阻尼特性,实现低频、宽带的减振效果,为结构的低频减振提供了一个新的设计方案.  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号