首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到17条相似文献,搜索用时 109 毫秒
1.
设计了简易的实验装置,对亥姆霍兹旋转木马的声-动能转化现象及其运动过程进行了实验研究和讨论,并简单确定了亥姆霍兹共振器的共振频率.  相似文献   

2.
刘敏  侯志林  傅秀军 《物理学报》2012,61(10):104302-104302
通过对二维正方排列圆柱状亥姆赫兹共振腔阵列声性质的研究,指出局域共振型声子晶体中存在两类耦合作用, 即共振单元与基体的弱耦合作用及共振单元间的耦合作用.其中前一种耦合作用可以通过改变共振单元的品质因子而改变, 逐渐减小这种耦合作用可以实现从局域共振到布拉格共振的连续转变;后一种耦合是通过共振单元周围的近场耦合实现的, 通过减小共振单元的间距可以增大其耦合强度,因而增大带隙宽度,但带隙中波的衰减深度却是随这种耦合强度的增大而减小的.  相似文献   

3.
侯丽娜  侯志林  傅秀军 《物理学报》2014,63(3):34305-034305
本文以二维固体局域共振声子晶体为例,对次波长区域缺陷态的实现机理及其特点进行了探讨.众所周知,工作于次波长区域的声子晶体可以用有效媒质理论来描述,其色散关系对其构成单元的排列结构并不敏感,因而使得共振型声子晶体的带结构难以被其构成单元的局域空间无序所打破.本文发现共振型声子晶体在其带隙附近的色散关系可由共振单元间的长程相互作用来理解.基于这一理解,对目前文献中提出的两种实现局域态的方法进行了研究,结果表明缺陷态的引入正是通过打破这种长程相互作用来实现的.另外,在此理解的基础上,通过引入非各向同性"缺陷"共振单元,实现了纵波与横波导波模式的分离.  相似文献   

4.
王泽锋  胡永明  熊水东  罗洪  孟洲  倪明 《物理学报》2009,58(4):2507-2512
理论和实验研究了腔壁弹性对水下小型圆柱形亥姆霍兹共振器共振频率的影响.基于电-声类比理论,建立了小型共振器的简化模型,利用电路分析方法得到了便于计算的共振频率一般表达式.分别仿真分析了共振器壁面厚度和材料对共振频率的影响,得到了不同尺寸的小型共振器的近似刚性条件.在充水驻波罐中对不同壁厚、不同材料的小型圆柱形亥姆霍兹共振器的共振频率进行了测量,实验结果较好地验证了理论分析和近似刚性条件的正确性.所得结果对小型圆柱形亥姆霍兹共振器的设计和水下应用具有较好的参考价值. 关键词: 亥姆霍兹共振器 共振频率 传递函数 辐射阻抗  相似文献   

5.
二维正方晶格多点缺陷声子晶体实验研究   总被引:5,自引:0,他引:5       下载免费PDF全文
赵寰宇  何存富  吴斌  汪越胜 《物理学报》2013,62(13):134301-134301
基于超声浸水透射技术, 实验研究了有限尺寸二维正方晶格钢/水声子晶体多点缺陷模态性质. 利用COMSOL Multiphysics软件建立该声子晶体有限元计算方法, 求解了9×9超胞多点缺陷声子晶体能带结构, 把缺陷局域模态频率与数值仿真和实验结果进行对比, 结果表明: 实验数据和理论值能够很好符合. 进一步分析发现, 点缺陷数量影响声波局域效应、本征模态和传播特性, 为设计有限尺寸声波器件提供理论依据. 关键词: 声子晶体 多点缺陷 实验研究 有限元  相似文献   

6.
基于局域共振单元实现声子晶体低频多通道滤波   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
程聪  吴福根  张欣  姚源卫 《物理学报》2014,63(2):24301-024301
从理论上提出一种由局域共振单元组成的声子晶体低频多通道滤波模型.在二维三组元局域共振声子晶体中引入不同填充率的共振单元构成波导结构,通过有限元法计算出其能带结构、透射曲线和透射场图.结果显示:这种设计能够在低频带隙范围内不同填充率散射体的共振频率附近产生新的分立模,且这些分立模能够使相应的声波在声子晶体中沿波导方向传播;这些分立模只与相应的共振单元相关,抗干扰能力强.所得结果为低频多通道滤波器的设计提供了一种新的理论依据.  相似文献   

7.
研究了充水亥姆霍兹共振器的弹性壁对其声学特性的影响。建立了考虑壁面弹性的圆柱形共振器的等效集中参数理论模型,并在静水管路上进行了实验验证。从共振器的共振频率、激励声压与腔内声压的传递函数以及共振器的传递损失等方面阐述了弹性壁的影响,并对刚性壁假设和弹性壁结果进行了比较。理论和实验都证明了腔壁弹性对亥姆霍兹共振器的声学特性有很大的影响。  相似文献   

8.
光子晶体滤波特性分析   总被引:26,自引:15,他引:11  
采用时域有限差分(FDTD)方法,研究光在含点缺陷(即微腔)和线缺陷(即波导)的光子晶体中的传输特性.计算结果表明,处于光子晶体禁带的光能被局域在光子晶体波导中传输.而具有特定本征共振频率的光子晶体微腔可将在其附近波导中传播的相应频率成份的光下载到微腔中,不同结构的腔可以“下载”不同频率成份的波.以上计算结果,可用于光子晶体上/下载滤波器的设计.  相似文献   

9.
一、引 言 随着激光、强磁场的发展,利用晶体的磁光效应研究其能带结构,已经成为重要的手段之一.为了进行窄禁带半导体磁光效应的研究,我们设计和研制了场强为46kG的亥姆霍兹型超导磁体和与之配套的光学杜瓦瓶,其结构和性能如下. 二、磁体部分 亥姆霍兹型线圈如图1,可视为图2(a  相似文献   

10.
吴芳芳  沈义峰  王永春  韩奎  周杰  张园  陈琼 《物理学报》2011,60(1):17801-017801
采用平面波展开法(PWM)和时域有限差分(FDTD)法,研究光在含点缺陷的光子晶体波导中的传输特性.计算结果表明,通过引入两共振腔(点缺陷),处于共振频率附近的光波将被完全反射回光子晶体波导.由于共振频率随点缺陷的折射率的变化而改变,这种现象可用来设计可调光开关. 关键词: 光子晶体波导 缺陷共振 光开关 透射率  相似文献   

11.
We report on an ‘in plane mode’ band gaps investigation of a novel diamond CRS (circle-rectangle-square) shaped holey phononic crystals in the desired operating frequency ranges. An ultra-wide band gap for diamond in the ‘in plane mode’ is observed. We also investigate an ultra-wide acoustic band gap for a finite one-dimensional (1D) diamond CRS phononic crystal (PnC) in the ‘out of plane mode’, and an ultra-wide acoustic band gap of a finite two-dimensional (2D) diamond CRS phononic crystal (PnC) in the ‘out of plane mode’ based on the FEA (Finite Element Analysis) method. We analyze that the transmission response of diamond in the length extension and width extension manner is more reasonable. Ultra-wide peak attenuations in the transmission spectra of a CRS shaped diamond phononic crystal successfully reveal the complete band gaps. The wide band gap of a CRS shaped diamond phononic crystal and the wide peak attenuation strongly agree in the same frequency region. It is analyzed that when a CRS-diamond phononic crystal is employed for MEMS resonators with different tether widths the quality Q of the resonators improved, and the energy losses decrease with extremely low insertion loss. In addition, it is observed that the vibrational displacement of a resonator is reduced by employing a diamond phononic crystal.  相似文献   

12.
《Physics letters. A》2019,383(29):125918
In this paper, the acoustic localization characteristics of the two-dimensional phononic crystals with slit tube defect are investigated theoretically and experimentally. In contrast to the typical formation pattern of defect states, the proposed defect states are created by replacing a slotted tube in the center of perfect phononic crystal. Compared to perfect phononic crystal, the proposed structure can effectively localize waves of specific frequencies in the point defect and improve the acoustic pressure amplification. Then the effects of the geometric parameters of the slotted tube on the acoustic localization characteristics are studied. Numerical results show that the resonant frequency and acoustic pressure amplification amplitude could be effectively modulated by the geometric parameters of the slotted tube. Experimental results are in good agreement with the simulation results.  相似文献   

13.
Acoustic metamaterials constructed by resonant microelements in subwavelength scale were generally characterized by the effective medium approximation theory, which neglects the interaction between adjacent elements. In this paper, we show that twisting the orientation of resonators in acoustic metamaterials produces secondary coupled resonant modes by introducing internal vibration interaction. Metamaterials composed of a single-slit Helmholtz resonator arranged in two-dimensional square lattice are investigated. We rotate a portion of the resonator so that the adjacent resonators in a ??X direction have a twist angle of ??. For the system with ??=180°, the coupling interaction produces the symmetric coupled mode in in-phase oscillation and the antisymmetric coupled mode in out-of-phase oscillation. This acoustic analog of ??hybridization effect?? leads to a sharp transparency window in the extended locally-resonant forbidden gap, which is analogous to the phenomenon of electromagnetically induced transparency. Such coupled resonant modes may have potential applications in sound wave manipulations such as acoustic filtering and imaging.  相似文献   

14.
Helmholtz水声换能器弹性壁液腔谐振频率研究   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
桑永杰  蓝宇  丁玥文 《物理学报》2016,65(2):24301-024301
针对传统Helmholtz水声换能器设计中刚性壁假设的局限性,将Helmholtz腔体的弹性计入到液腔谐振频率计算中,实现低频弹性Helmholtz水声换能器液腔谐振频率精确设计.基于细长圆柱壳腔体的低频集中参数模型,导出了腔体弹性引入的附加声阻抗表达式,得到了弹性壁条件下Helmholtz水声换能器等效电路图,给出了考虑了末端修正的弹性壁Helmholtz共振腔液腔谐振频率计算公式.利用ANSYS软件建立了算例模型,仿真分析了不同材质、半径、长度时的Helmholtz共振腔液腔谐振频率.结果对比表明弹性理论值与仿真值符合得很好,相比起传统的刚性壁理论计算结果,本文的弹性壁理论得出的液腔谐振频率值有所降低,与真实情况更加接近.本文的结论可以为精确设计低频弹性Helmholtz水声换能器提供理论支持.  相似文献   

15.
Localized resonance in phononic crystal, composed of three-dimensional arrays of composite units, has been discovered recently. The composite unit is a high-density sphere coated by soft silicon rubber. In this Letter, the absorptive properties induced by the localized resonance are systemically investigated. The mode conversions during the Mie scattering of a single coated lead sphere in unbounded epoxy are analyzed by referring the elements of the scattering matrix. Then the anechoic properties of a slab containing a plane of such composite scatterers are investigated with the multiple-scattering method by accounting the effects of the multiple scattering and the viscous dissipation. The results show that the longitudinal to transverse mode conversion nearby the locally resonant region is an effective way to enhance the anechoic performance of the finite slab of phononic crystal. Then, the influences of the viscoelasticity of the silicon rubber and the coating thickness on the acoustic properties of the finite slab are investigated for anechoic optimization. Finally, we synthetically consider the destructive scattering in the finite slab of phononic crystal and the backing, and design an anechoic slab composed of bi-layer coated spheres. The results show that the most of the incident energy is absorbed at the desired frequency band.  相似文献   

16.
张思文  吴九汇 《物理学报》2013,62(13):134302-134302
本文提出了一种新型局域共振复合单元声子晶体结构, 并结合有限元方法对结构的带隙机理及低频共振带隙特性进行了分析和研究. 共振带隙产生的频率位置由所对应的局域共振模态的固有频率决定, 并且带隙宽度与局域共振模态的品质因子及其与基体之间的耦合作用强度有关. 采用局域共振复合单元结构可以实现声子晶体的多重共振, 在低频范围能打开多条共振带隙, 但受到共振单元排列方式的的影响. 由于纵向和横向局域共振模态的简并, 复合单元结构能在200 Hz以下的低频范围打开超过60%宽度的共振带隙, 最低带隙频率低至18 Hz. 这为声子晶体结构获得低频、超低频带隙提供了一种有效的方法. 关键词: 局域共振 低频带隙 复合单元 声子晶体  相似文献   

17.
一维准周期结构声子晶体透射性质的研究   总被引:32,自引:0,他引:32       下载免费PDF全文
曹永军  董纯红  周培勤 《物理学报》2006,55(12):6470-6475
提出了一维准周期结构的声子晶体模型.对弹性波通过该一维准周期结构声子晶体的透射系数进行了数值计算,并与周期结构的透射系数进行了比较.计算结果表明,弹性波通过一维准周期结构声子晶体时,同样会有带隙的出现,且带隙所在频率范围与周期结构的情形完全一样,不同的是在准周期结构声子晶体中,带隙内有很强的局域共振模.对此局域模性质的研究有助于声波或弹性波滤波器的制作. 关键词: 准周期结构 声子晶体 局域化  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