1. 带隙结构:声子晶体的带隙结构描述了声子在材料中传播的允许和禁止频率范围。它以色散关系的形式表示,显示了声子频率与晶体中的波矢之间的关系。
2. 声子禁带:声子禁带是带隙结构中的一个频率范围,在这个范围内声子被禁止在晶体中传播。它是由于晶体结构的周期性排列导致的声子干涉和散射效应所产生的。带隙范围内的声子经历完全反射或显著衰减。
3. 设计与制备:三维声子晶体的设计和制备涉及到精心设计组成材料的几何形状、大小和排列方式。常见的结构形式包括球体、柱体或棒体的周期性阵列。常用的制备技术包括光刻、微纳制造或自组装方法,用于创建这些复杂的结构。
4. 可调性:声子晶体的带隙特性可以通过调整晶格常数、形状或材料性质等参数来进行定制。通过控制这些因素,可以操纵特定声子模式的传播或针对特定频率范围进行设计。
5. 应用:声子晶体在各个领域中都有应用。一些重要的应用包括
- 声学波导:声子晶体可以设计用于引导和操控声波的传播,实现高效紧凑的声学波导。
- 震动隔离:声子晶体可以阻塞或衰减特定频率范围的振动传播。这种特性对于震动隔离、降噪和结构振动控制应用非常有用。
- 声学传感器:声子晶体可以通过控制传感器与特定频率范围的相互作用,提高声学传感器的灵敏度和选择性。
- 热电材料:声子晶体可以用于降低热电材料的热导率,从而提高热电效率。
- 声子超材料:通过将声子晶体与其他材料或结构相结合,可以创建具有独特声学特性的超材料,如负折射或亚波长成像。
一、搭建模型
二、网格划分
三、材料属性
四、求解器:频域range(50,50,5000)
禁带下限频率
禁带上限频率
禁带范围在2000Hz左右
传输损耗曲线
应力分布(2000Hz)
位移云图(2000Hz)
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