赵寰宇， 严珠妹， 盖晓玲， 刘兵飞

(1. 北京交通大学 工程力学研究所， 北京 100044； 2. 北京市劳动保护科学研究所 环境噪声与振动北京市重点实验室， 北京 100054； 3. 中国民航大学 机场学院， 天津 300300)

复式晶格声子晶体的多带隙实验研究

赵寰宇1， 严珠妹1， 盖晓玲2， 刘兵飞3

(1. 北京交通大学 工程力学研究所， 北京 100044； 2. 北京市劳动保护科学研究所 环境噪声与振动北京市重点实验室， 北京 100054； 3. 中国民航大学 机场学院， 天津 300300)

由于人工声子晶体具有天然材料所不具备的异常物理性质，它能够调控弹性波或声波的传输。考虑复式晶格可以降低晶体结构的对称性，容易打开完全带隙，进而抑制波的传播。设计了单胞含6个“原子”的(3.4.6.4)晶格钢/水声子晶体，结合超声浸水透射技术，测试了第一布里渊区Γ-K和Γ-M方向带隙性质。结果表明：实验得到的宽频段8个完全带隙频率范围和有限元法计算值可以很好地吻合。还详细分析了完全带隙边界频率点本征模态和声波局域效应，这对于设计多带隙隔声材料具有重要参考意义。

声子晶体； 复式晶格； 多带隙； 实验研究

声子晶体是由人工特殊设计的结构单元周期排列组成复合材料，它的概念是1993年类比光子晶体提出来的，近年来已成为物理学、声学和力学等学科交叉领域非常关注的基础科学问题之一[1]。声子晶体能够调控经典波(弹性波、声波和表面波等)和热流传播，展现了从宏观尺度到纳米尺度的许多奇妙物理现象和效应，如声波的低频带隙、负折射、声波(热流)隐身效应、声(热)二极管，声光耦合效应、热流和高频超声传输效应等[2-4]。……