二维声子晶体薄板隔声特性研究

陈龙飞¹，游世辉²，赵小英³

1. 湘潭大学土木工程与力学学院2. 枣庄学院机电工程学院3. 莫斯科大学经济学院

摘 要：以磁流变弹性体为基体,铝圆柱体为散射体,构造二维平面声子晶体薄板。利用声子晶体能带理论,研究薄板隔声特性。结合平面波展开法,计算声子晶体能带结构,用有限元的模拟结果加以验证。然后进一步讨论基体弹性模量,散射体形状对声子晶体能带的影响。研究表明,带隙的起止频率和带隙宽度都与散射体形状密切相关。随着散射体边数的增加,带隙起止频率和宽度均趋于平稳,当边数无限大时,其值(起止频率和宽度)与圆柱形散射体相同。随着基体弹性模量变小,带隙起止频率和宽度都减小,整个带隙往低频方向移动。声子晶体中带隙的产生是比较复杂的,它往往是在多种机理共同作用下产生的。该研究能为隔声材料的研究提供一些新的思路,在智能化隔振方面有着广阔的应用前景。

关键词：声子晶体;隔声;磁流变弹性体;带隙理论;