基于蹦床声子晶体的彩虹捕获效应

作者：刘威 何泽银 陶平安 孙世政 胡立志

单位：1.重庆交通大学机电与车辆工程学院2.重庆建设汽车系统股份有限公司

关键词：蹦床效应  声子晶体  彩虹捕获效应  阵列形式  传输损失

分类号：

出版年,卷(期):页码：2022,50(9):-

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20220221

摘要：

基于蹦床效应提出新型蹦床声子晶体模型。借助有限元法，计算蹦床声子晶体能带结构、本征模态，并与传统声子晶体对比，选择调整蹦床声子晶体柱体高度进行彩虹捕获效应研究。按照不同柱体高度蹦床声子晶体，将16个蹦床声子晶体单胞分别以单一编号、有序及随机完全无序排列形式组合，计算对应传输损失曲线，分析不同排列组合形式对彩虹捕获效应的影响。并进一步设计了3种轻度无序排列形式蹦床声子晶体阵列，以分析无序度对彩虹捕获效应的影响。结果表明：新型蹦床声子晶体带隙宽度是传统声子晶体的2.1倍，采用蹦床声子晶体有序排列形式表现出明显的彩虹捕获现象，而完全无序排列形式则表现出强烈的“逆彩虹捕获”现象；采用3种轻度无序排列形式蹦床声子晶体阵列对激励信号的衰减能力与有序排列基本相同，表明所设计的新型蹦床声子晶体对阵列的轻度无序排列具有鲁棒性。本工作为今后定向设计衰减频域及最大衰减幅度的彩虹捕获声子晶体阵列提供了参考。

基金项目：

重庆市自然科学基金(cstc2019jcyj-msxmX0799)； 重庆市九龙坡科技计划(2020-02-001-Z)；

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