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相似文献
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1.
广义Fibonacci准周期结构声子晶体透射性质的研究   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
曹永军  杨旭 《物理学报》2008,57(6):3620-3624
提出了一维广义Fibonacci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数值计算,并与周期结构和标准Fibonacci准周期结构声子晶体的透射系数进行比较. 结果表明,利用一维广义Fibonacci准周期结构的声子晶体可获得比周期结构和标准Fibonacci准周期结构声子晶体更大的带隙范围,同时在带隙内有更丰富的局域模式存在. 对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: 广义Fibonacci准周期结构 声子晶体 局域化  相似文献   

2.
弹性波通过一维复合材料系统的透射性质   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
曹永军  杨旭  姜自磊 《物理学报》2009,58(11):7735-7740
提出了不同结构的一维弹性波复合材料系统模型,包括一维周期结构声子晶体、标准Fibonacci准周期结构声子晶体、广义Fibonacci准周期结构声子晶体以及完全无序结构的复合材料系统. 采用模式匹配理论法,数值计算了弹性波通过一维复合材料系统的透射系数. 计算结果表明,利用特殊的准周期结构声子晶体可获得比周期结构声子晶体更宽的带隙范围,准周期结构排列的复合材料系统相当于在周期结构中引入了缺陷体一样,带隙内出现了丰富的局域模式. 对弹性波/声波在复合材料系统中局域态性质的研究有助于弹性波/声波滤波器、导波器 关键词: 弹性波复合材料 局域化  相似文献   

3.
一维压电Fibonacci类准周期声子晶体传输特性   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
杨立峰  王亚非  周鹰 《物理学报》2012,61(10):107702-107702
基于传输矩阵法研究了一维压电Fibonacci类准周期声子晶体的传输特性, 比较了一维Fibonacci序列压电准周期声子晶体与非压电准周期声子晶体以及压电周期性声子晶体的透射性. 计算结果表明:弹性波通过一维准周期结构压电声子晶体时与周期性声子晶体一样会有带隙的出现, 且发现具有压电性的Fibonacci序列准周期声子晶体禁带宽度发生了展宽. 进一步讨论了入射角度对固定频率下声子透射系数的影响,结果表明一维压电Fibonacci序列准周期结构声子透射性依赖于入射角度的选取.  相似文献   

4.
固-液结构圆柱声子晶体中弹性波的模式和带隙   总被引:3,自引:1,他引:2  
利用一维固-液结构圆柱声子晶体中弹性波横向受限的条件,推导弹性波在一维固-液结构圆柱声子晶体中各个模式满足的关系式,研究各个模式弹性波的特征.并用色散函数计算各模式弹性波的带隙随模式量子数和圆柱半径的变化规律.得出一维固-液结构圆柱声子晶体的带隙由模式量子数和圆柱半径确定.  相似文献   

5.
基于集中质量法的一维声子晶体弹性波带隙计算   总被引:47,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   

6.
固/固型二维正方晶格声子晶体缺陷态研究*   总被引:1,自引:0,他引:1  
固/固型声子晶体在抑制噪音和隔离振动等工程领域有着潜在的应用。利用有限元方法对存在缺陷的二维正方晶格金/环氧树脂声子晶体进行了研究,数值计算结果表明弹性波在点缺陷处局域,带隙中出现多条缺陷模,点缺陷数目的增加对声子晶体局域特性产生显著影响;弹性波沿着线缺陷传播形成波导,改变线缺陷结构可以改变弹性波传播方向和实现信号的分离。对声子晶体缺陷特性的研究可为声学滤波器和波导等器件的设计提供参考。  相似文献   

7.
应用复平面波展开法对一维光子晶体的光子带隙,透射特性进行了分析.通过对色散关系表透射系数的数值计算发现一维光子晶体周期结构个数以及折射率分布对光学晶体透射系数以及光子带隙的影响.对于含有整数个周期结构的光子晶体有共振点出现在光子带隙外的频率范围内,共振点的个数比周期结构个数少1.带隙倾斜斜率等于折射率的比值.折射率比值越大,带隙的范围越大.  相似文献   

8.
应用复平面波展开法对一维光子晶体的光子带隙, 透射特性进行了分析. 通过对色散关系和透射系数的数值计算发现一维光子晶体周期结构个数以及折射率分布对光学晶体透射系数以及光子带隙的影响. 对于含有整数个周期结构的光子晶体有共振点出现在光子帯隙外的频率范围内, 共振点的个数比周期结构个数少1. 带隙倾斜斜率等于折射率的比值. 折射率比值越大, 带隙的范围越大.  相似文献   

9.
通过引入振动力学中的连续系统离散化的思想,将一维集中质量法延伸至二维,提出一种二维声子晶体带隙特性计算的集中质量法. 进而采用该算法对两种正方晶格的二维声子晶体的带结构进行了计算,计算结果与传统的平面波展开法相符合. 通过对计算结果以及两种算法收敛性的分析,发现集中质量法的收敛性对组成声子晶体的不同材料弹性参数差不敏感,这使得该算法在计算大弹性常数差二维声子晶体的带隙特性时较平面波展开法收敛速度更快. 此外,集中质量法对二维声子晶体单元形状没有特殊要求,这使得它更加适用于声子晶体带隙特性的计算. 关键词: 声子晶体 声子带隙 集中质量法  相似文献   

10.
双周期厚度调制的一维光子晶体的电磁模   总被引:30,自引:0,他引:30       下载免费PDF全文
计算了厚度调制的双周期一维光子晶体的能带. 当一维光子晶体的厚度被周期性地调制时, 原来的能带分裂为许多子能带,其中一些很窄的子能带进入了原来的单周期光子晶体的带隙 内. 这些窄带内的电磁模的场强具有双周期性分布的特点,并有较强的局域性. 在较宽的子 能带中的电磁模是扩展的. 关键词: 光子晶体 双周期 电磁模  相似文献   

11.
The transmission and reflection coefficients of two-dimensional semi-infinite solid-solid phononic crystal systems and fluid-fluid phononic waveguide structures have been investigated. The numerical results show that the transmission spectra for longitudinally and transversally polarized incident waves are different, and the spectra of the transmission and reflection coefficients of the semi-infinite system agree well with the band structure. The numerical results show that when a guided wave incident, localized modes are excited, and different polarities have different coupling efficiencies with the incident guided wave. At the same time, far from the cutoff frequency, the guided wave couples out of semi-infinite waveguide highly efficiently.  相似文献   

12.
Using the finite element method (FEM), we investigate the existence of absolute band gaps and localized modes associated with a guide in thin films of phononic crystals. Two different structures based on two-dimensional (2D) phononic crystals are considered, namely a free standing plate and a plate deposited on a silicon substrate. The 2D phononic crystal is constituted by a square array of cylindrical holes drilled in an active piezoelectric PZT5A matrix. We demonstrate the existence of absolute band gap in the band structure of the phononic crystal plate and, then, the possibility of guided modes inside a linear defect created by removing one row of air holes. In the case of the supported plate, we show the existence of an absolute forbidden band in the plate modes when the thickness of the substrate significantly exceeds the plate thickness.  相似文献   

13.
Wan  Ruonan  Li  Yong 《Acoustical Physics》2022,68(4):343-347
Acoustical Physics - A one-dimensional phononic crystal model based on Galois structure is proposed. The transmission coefficients of the elastic waves are numerically calculated and compared with...  相似文献   

14.
该文构造了由两种匀质材料交替分布的径向声子晶体柱壳模型。首先,针对声波在其中的轴对称传播情况进行了理论分析,建立了声波由内向外传播的传递矩阵,进而导出了声压透射系数和隔声量表达式。采用数值分析的方法系统地讨论了径向声子晶体柱壳的隔声特性,并与单一材质柱壳的传播规律进行对比分析,其次,借助有限元仿真分析的手段对数值结果进行了验证。最后,详细分析了内外流体的特性阻抗对径向声子晶体柱壳隔声特性的影响,得到了相应的参数影响规律。研究表明,径向声子晶体柱壳存在声波带隙,导致其在带隙范围内的隔声效果远远优于单材质柱壳,并且该结构的固有特性突破了质量定律的限制;声波带隙内表面局域态现象出现与否由内外声场和结构场共同决定。  相似文献   

15.
The interaction of Love waves with square array of pillars deposited on a cavity defined in a 2D holey phononic crystal is numerically investigated using Finite Element Method. First, the existence of SH surface modes is demonstrated separately for phononic crystals that consist of square arrayed holes, or rectangular arrayed Ni pillars, respectively in, or on, a SiO2 film deposited on a ST-cut quartz substrate. The coupling between SH modes and torsional mode in pillars induces a transmission dip that occurs at a frequency located in the range of the band-gap of the holey phononic crystal. Second, a cavity is constructed by removing lines of holes in the holey phononic crystal and results in a transmission peak that matches the dip. The optimal geometrical parameters enable us to create a coupling of the cavity mode and the localized pillar mode by introducing lines of pillars into the cavity, which significantly improved the efficiency of the cavity without increasing the crystal size. The obtained results will pave the way to implement advanced designs of high-performance electroacoustic sensors based on coupling modes in phononic crystals.  相似文献   

16.
The paper studies the band structures of a two-component Fibonacci phononic quasicrystal which is considered as a phononic crystal disordered in a special way. Oblique propagation in an arbitrary direction of the in-plane elastic waves with coupling of longitudinal and transverse modes is considered. The transfer matrix method is used and the well-defined localization factors which are used to study the ordered and disordered phononic crystals are introduced to describe the band gaps of the phononic quasicrystals. The transmission coefficients are also calculated and the results show the same behaviours as the localization factor does. The results show the merits of using the localization factors. The band gaps of the phononic quasicrystal and crystals with translational and/or mirror symmetries are presented and compared to the perfect phononic crystals. More band structures are exhibited when symmetries are introduced to the phononic quasicrystals.  相似文献   

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