张 昭，张 磊，郭江川，李加瑞，王艺飞

(大连理工大学运载工程与力学学部工程力学系，工业装备结构国家重点实验室，大连 116024)

0 引 言

声子晶体是一种人工设计的超材料，可以实现对波的调谐和控制，频率范围可以从Hz到THz[1]。与光子晶体类似，声子晶体具有能带结构和带隙特性，通过密度/波速的周期性排布，使带隙频率范围内的波无法通过周期性声子晶体结构，从而形成频带禁区[2-3]。利用声子晶体的带隙特性，可以形成声学二极管、声学斗篷、热二极管、热斗篷等结构元器件，以及减振降噪器件，具有良好的工业应用前景。文献[4]以变电站低频噪声为应用背景，提出一种局域共振型声子晶体板轻量化设计方法，通过振型位移及声压级复合声强流线图对其隔声机理进行了分析研究。文献[5]以某汽车为研究对象，建立具有声子晶体顶棚的汽车整车车身结构有限元模型，发现在一定的频率范围内，可以通过声子晶体顶棚降低车内的声压级。文献[6]基于声子晶体理论，引入新型声子晶体减振垫层，以降低60～80 Hz特殊频段的振动水平，从而解决高速铁路下穿机场航站楼引起的振动噪声问题。文献[7]从热声子的扩散输运、弹道输运等微观机制出发，探讨了材料微结构与热输运之间的关系。这些已有工作表明，声子晶体对工业结构中的减振降噪具有重要意义。除减振降噪外，声子晶体具有一系列独特的物理特性，为新装置、新结构的研究提供了新思路。……