江卫锋， 殷 鸣， 向召伟， 谢罗峰， 殷国富

(四川大学 制造科学与工程学院，成都 610065)

类比于光子晶体[1-2]对电磁波的控制，研究者发现弹性介质周期性排布而成的结构可显著影响弹性波的传播，声子晶体的概念[3]由此被提出。声子晶体对弹性波的调控中尤为重要的一点体现在其具有弹性波带隙。处于带隙频率范围内的弹性波在声子晶体中沿任意方向传播都会受到抑制[4]。因此，以声子晶体为依托开发出的新型功能材料和结构器件等将具有非常广阔的应用空间。将其用于隔音降噪，可在音源或是噪声传播路径中设置声子晶体屏障，从而隔离噪声[5-6]；用于减振，能为高精密的机械系统[7-11]或者是大型的土木工程提供无振动工作环境[12]。

数十年来研究人员对声子晶体的带隙(特性做了广泛研究。Yu等[13]提出一种散射体通过颈状结构与基体连接的二维声子晶体结构模型，获得了低频带隙，相关几何参数可调控其带隙特性。Wang等[14-15]研究了一类含共振单元的声子晶体，讨论了结构几何参数对带隙特性的影响，并根据带隙边界的振动模态发展了近似等效模型预测带隙的边界。刘荣强等[16-17]设计了一类板状声子晶体结构，并研究了其振动带隙特性，为声子晶体在隔振领域的实用化提供了新的设计思路。近年来，研究者也逐渐把研究的目光投向能够在空间三个维度上都获得宽频带隙的三维声子晶体结构。Chen等[18]设计了一类双连续的三维声子晶体结构，在简单立方晶格、体心立方晶格和面心立方晶格三种周期形式下分别获得了29%、54%和55%的最大相对带隙宽度。……