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Physica Status Solidi RRL(PSS RRL):凹凸孔结合十字形二维声子晶体的超宽带隙

声子晶体是具有弹性波带隙的人工周期性复合材料或结构。在弹性波带隙频率范围内,声子晶体可以有效地调节弹性波的传播。这一独特的特性使得声子晶体在减振降噪、声聚焦和声滤波器等多个领域有广阔应用前景。然而,如何在获得低频宽带隙的同时,满足小尺寸、轻质量和稳定性好等实际应用要求是声子晶体领域研究的热点和难点。产生宽带隙常常需要声子晶体的周期单元——元胞中具有大且重的质量块和细柔的连接件。而满足这样的几何特性需要较大的材料填充率,从而容易诱发结构失稳和超重等问题,并加剧声子晶体加工制造的难度。


Physica Status Solidi RRL(PSS RRL):凹凸孔结合十字形二维声子晶体的超宽带隙


针对上述问题,华中科技大学力学系的江山和胡洪平以及法国FEMTO-ST实验室的VincentLaude提出了一种凹凸孔结合的十字形二维声子晶体模型,能够产生超宽带隙,但构造简单。同其它已报道的声子晶体相比,该模型具有以下几点优势:1)超宽的面内、面外带隙和较宽的完全带隙;2)结构简单、便于加工制造;3)材料填充率小,连接部分宽,质量块小且轻,结构的稳定性好;4)宽带隙可以在很大的几何参数范围内得到,结构的适用性好。这些特性也进一步说明:他们提出的凹凸孔相结合的新颖设计理念,可以用于指导超宽带隙声子晶体的设计。相关文章发表在Physica Status Solidi Rapid Research Letters(PSS RRL)(DOI: 10.1002/pssr.201700317)上。


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