【摘 要】
:
声子晶体是一种具有周期性的人工复合材料/结构,能够调控弹性波或声波的传播特性,其在隔振降噪、声换能器、声波导、声滤波器、声透镜和声波隐身等声学器件领域有着广阔的应用
论文部分内容阅读
声子晶体是一种具有周期性的人工复合材料/结构,能够调控弹性波或声波的传播特性,其在隔振降噪、声换能器、声波导、声滤波器、声透镜和声波隐身等声学器件领域有着广阔的应用前景。带隙是声子晶体的重要特征之一,它的产生机理主要包括Bragg散射和局域共振。Bragg散射产生带隙的波长和晶格常数相当,需要较大的晶体尺寸;而局域共振可在较小晶格常数下产生带隙,实现了“小尺寸控制长波长”。优化结果表明含手性谐振单元的结构在打开低频带隙方面展现了很大的优势。因此,本文基于局域共振机理,利用有限元方法对含手性谐振单元声子晶体的带隙特性和波传播行为开展了研究,并进行了理论计算、数值仿真和机理分析。主要工作包括:(1)在均匀固体中设计手性谐振单元孔,构成二维声子晶体。讨论了谐振单元的结构几何参数对带隙特性的影响,同时结合带隙边界的本征模态分析带隙产生机理,发展了简化近似等效环状质量-弹簧、环状摆-弹簧模型,预测带隙边界的本征频率。结果表明:含手性谐振单元的二维声子晶体能打开较宽且多个低频带隙,带隙的打开主要因为含手性谐振单元的局域共振,并产生了旋转振动模态;在大部分情况下,近似等效弹簧模型的预测值与数值计算结果吻合较好。(2)讨论了弹性波在含手性谐振单元声子晶体的定向传输特性以及相应的平板结构对声波的负折射成像。结果表明:该结构能在很宽的通带频率范围内实现定向传输;在负折射成像时,实际的成像范围是有限度的,点源与平板的水平间距大于一定波长倍数时便不能成像;而竖直方向,要求两点源必须相距一定的距离才能在平板另一侧被分辨开。(3)针对含手性谐振单元的固/固、固/液体系以及双层手性单元的三维声子晶体,讨论了谐振单元的结构几何参数对带隙特性的影响。结果表明:固/液体系的带隙明显比固/固体系宽,两者在孔的几何参数较小时均能得到比较宽的多个带隙,此时能带结构和带隙特性受孔的形状影响较小。此外双层手性结构出现了几个易于分辨的特色能带,以及负群速度区域。总之,本文研究了手性谐振单元声子晶体中的波传播性质,为设计低频隔振材料和声波器件提供了参考。
其他文献
电力系统模型是电力系统运行分析的基础,要求建立符合实际的电力系统元件模型。本文以一实际燃气轮发电机组励磁系统和调速系统为研究对象,首先在分析现场资料的基础上,确定了该励磁系统的数学模型,采用最小二乘法对模型部分参数进行了辨识,并通过对轮南电站一垮网事故的仿真重演,验证了所建立的励磁系统模型及其参数的正确性。其次,在充分了解了燃气轮机的工作原理和热循环过程后,根据机理建模的思想,建立了适用于电力系统
癌痛是最常见的肿瘤相关症状之一,约25%初诊癌症病人、55%正在接受治疗的癌症病人及66%晚期癌症病人合并疼痛.如果癌痛得不到有效控制将严重影响癌症病人日常活动、自理能力、交
负荷预测是电力系统规划的重要组成部分,也是电网经济运行的基础,其对电网规划和运行都极其重要。其主要工作是预测未来电力负荷的时间分布和空间分布,为电网规划和运行提供可靠的决策依据。电网规划是以负荷预测和电源规划为基础,确定在何时、何地投建何种类型的线路及其回路数,以达到规划期内的输电能力要求,在满足各项技术指标的前提下使系统的费用最小。研究电网规划,进一步梳理优化规划项目,对于更好地引导电网建设,保
随着电力工业的不断发展,以及对电力系统的稳定性更加重视,以大功率电力电子器件为基础的柔性交流输电系统(FACTS)已经成为人们研究的热点。静止同步并联补偿器(STATCOM)作为柔性交流输电系统装置中的重要成员之一,具有反应速度快、控制精度高、可实现多目标控制等优越性能。本论文运用模糊控制理论,研究了该补偿器的控制算法。论文分析了瞬时无功功率理论的应用,根据STATCOM的基本电路结构和工作原理,
模块化教学是依据教学目的 将教学内容划分成不同层次模块,每个教学模块中都包含了特定的教学内容和教学目标,各模块之间相互关联、层层递进,构成一个完整的教学系统.该文探
以IGBT为代表的新型大功率电力电子器件和计算机技术的发展,极大地推动了性能卓越的高压大功率电力电子装置的广泛应用。在高压大功率IGBT的应用中,如何实现快速稳定可靠的信号与能量的隔离驱动是关键问题之一,对此一种传统的解决方案是控制信号通过光纤由控制板传输给驱动板,状态信号则由驱动板传输给控制板。由于光纤连接的发射器和接收器之间无直接电气连接,此方案可以实现可靠稳定快速的高压隔离驱动。但高压大功率
注塑成型是目前塑料成型的主要方法之一,生产的制品如磁带盒、计算机键盘等。该工艺的流程为,首先将熔融的高聚物熔体以较大的流速注射入模具型腔中,直至充满整个腔体,然后待塑料
本文旨在保留系统的刚性假设的前提下,完善能够有效地处理多个非光滑点(包含接触、碰撞、摩擦等因素)的多刚体系统动力学的框架,并在此框架内研究奇异性等难点问题,以期最终实现