韧带型声子晶体狄拉克锥特性研究
2021-12-07陈炉云崔益烽
上海交通大学学报 2021年11期
关键词:结构
陈炉云 王 健,崔益烽,孔 慧
(1.上海交通大学 海洋工程国家重点实验室,上海 200240;2.上海交通大学 海洋智能装备与系统教育部重点实验室,上海 200240;3.陆军装备部驻南京地区军事代表局驻上海地区第二军事代表室,上海 200082)
随着科技发展,声学超材料在结构的减振降噪方面得到广泛应用[1-2].与传统材料相比,通过微结构功能胞元设计,声学超材料具有负等效质量密度、负等效体积模量和负剪切模量等特性[3-4].声子晶体中周期性排列的宏观介质材料会对声波产生散射,令其形成具有周期性的能带结构[5-6].各能带之间的缝隙称为声子带隙,影响带隙参数的因素包括结构参数、材料参数、多相材料和界面参数等.改变声子晶体的设计参数可以实现对带隙结构的调整和操控,提高声子晶体减振降噪的效果[7-10].在某些声子晶体的简约布里渊区边界上,存在两条或多条能带线性地相交于一点的频散现象,此交点称为狄拉克点[11-12].在狄拉克点处将出现赝扩散传输、边缘态、震颤和声拓扑绝缘体等物理现象[13-14].
声子晶体的胞元形式多样,其中手性韧带型声子晶体结构具有典型的负泊松比特性,因此其能带结构具有一定的特殊性[15-16].目前,韧带型蜂窝结构的研究成果多集中在因其负泊松比而导致的抗冲击、减振等特性中[17-20].同时,因手性特性,手性韧带型声子晶体不具有C6晶体完美的对称性,这对声子晶体的声传输、声拓扑等问题有重要影响[21-22].而针对手性韧带……
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