大直径散射体二维正方晶格声子晶体禁带实验研究

【摘要】：我们采用理论和实验研究了超声波在二维声子晶体传播禁带(也称带隙)性质,声子晶体由大直径钢柱按正方晶格排列浸于水中构成的复合介质。使用平面波展开法计算散射体直径为3mm钢柱,填充率为57%的声子晶体能带结构,并得到第一完全禁带,可以阻止声波或振动在其内部传播。沿着声子晶体第一简约布里渊区的两个高对称方向进行超声实验测试,能够获得两个方向禁带,禁带频率重合的是声子晶体完全禁带。实验获得超声波透射谱禁带频率范围和平面波展开法计算声子晶体第一完全禁带能很好的吻合。因此,期待声子晶体—声带隙材料在减振、隔声、降噪和声滤波器等方面有潜在的工程应用。