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基于通用有限元软件的声子晶体能带结构计算方法

汪越胜  李建宝  张传增  
【摘要】:本文基于有限元通用商业软件ABAQUS,建立了二维和三维声子晶体体波能带结构的有限元计算方法,包括固体体系和固体—流体体系。该方法首先利用Born-von Karman周期性边界条件和Bloch波理论,将周期结构的有限元离散特征方程化归到一个周期单胞内的复系数特征方程,然后将其分为实部和虚部两组方程,并在周期单胞边界上应用Bloch定理,求解最后得到实数特征方程,获得频散曲线。结合超胞技术还将该方法用于计算缺陷态。与已有计算方法相比,该方法在适用性、难易程度、计算速度、精确度、收敛性等方面具有明显的优越性。

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