导管声子晶体结构带隙特性研究
2021-12-10肖英龙支李峰茅凯杰许祥曦夏兆旺
舰船科学技术 2021年10期
关键词:结构
肖英龙,支李峰,茅凯杰,许祥曦,王 滢,夏兆旺,
(1. 中国船舶集团有限公司第七一一研究所,上海 201108;2. 船舶与海洋工程动力系统国家工程实验室,上海 201108;3. 江苏科技大学 能源与动力学院,江苏 镇江 212003;4. 江苏海事职业技术学院 船舶与海洋工程学院,江苏 南京 211170)
0 引 言
声子晶体通常是指由2种或2种以上材料周期性组合而成的材料或结构,其最显著的特征是具有带隙(禁带)特性[1-3]。由于声子晶体是一种新的功能性材料,因此声子晶体的概念从提出开始就备受国内外广大学者的关注[4-5]。由于弹性波和周期结构的相互作用,使得只有一部分频率范围内的弹性波可以顺利通过周期结构,这个频率带称为通带[6-8],其他范围内的频率将无法通过周期结构继续传播,起到了隔振降噪的效果[9],此频率范围称为弹性波带隙[10-11]。基于声子晶体的特殊性质,声子晶体在振动控制、航空航天、军工武器等领域,以及导管减振和隔声减振降噪等方面具有广阔的应用前景[12]。
近年来众多学者对周期管路结构进行了深入研究,目前关于声子晶体的研究方法有平面波展开法[13]、传递矩阵法[14]、集中质量法[13]、有限元法[15]等。声子晶体带隙产生的机理有布拉格散射型和局域共振型2种。布拉格散射型机理认为带隙产生的主要原因是由于各个原胞之间相互作用,局域共振的机理是在特定频率弹性波的激励下,散射体发生局域同时和弹性波之间发生共同作用导致弹性波不能继续传播。……
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