摘要：在弹性板波体系中设计了一种具有第二类狄拉克点的声子晶体板.不同于第一类狄拉克点,第二类狄拉克点附近的色散具有大的倾斜,以致于等频面的几何形状由点状变成交叉的线状.微调结构的几何参数破缺该镜面对称性,可打开第二类狄拉克点简并,实现体系的能带反转.能带反转前后的二维声子晶体板属于不同的能谷拓扑相,不同拓扑相之间存在无带隙的拓扑保护界面态.不仅如此,由于弹性板波界面态的特殊应力分布,单一能谷相声子晶体板的边界上同样支持无带隙的弹性波传输.本文拓展类石墨烯体系中的二维狄拉克点和能谷态到第二类情形中,在同一结构中获得了界面和边界上的弹性波无带隙边缘传输.由于结构设计简单,可在微小尺寸下加工获得,为高频弹性波器件的设计和构造提供了可行的途径.

摘要：设计了一种多频局域共振型声子晶体板结构,该结构由一薄板上附加周期性排列的多个双悬臂梁式子结构而构成.由于多个双悬臂梁式子结构的低频振动与薄板振动的相互耦合作用,这种局域共振型板结构可产生多个低频弯曲波带隙(禁带);带隙频率范围内的板弯曲波会被禁止传播,利用带隙可以实现对薄板的多个目标频率处低频减振.本文针对这种局域共振型板结构进行了简化,并基于平面波展开法建立了其弯曲波带隙计算理论模型;基于该模型,结合具体算例进行了带隙特性理论分析.设计、制备了一种存在两个低频弯曲波带隙的局域共振型板结构样件,通过激光扫描测振仪测试证实该结构存在两个低频带隙,在带隙频率范围的板弯曲振动被显著衰减.

摘要：由于局域共振型声子晶体板具有优秀的低频声学特性,相关的研究越来越丰富,但多为实验室环境下的研究,对其工程应用方面的轻量化研究存在不足。因此,本文以变电站低频噪声为应用背景,提出一种局域共振型声子晶体板轻量化设计方法。基于此方法,设计出一种针对变电站噪声频谱特性的轻量化超胞声子晶体板。研究发现,此声子晶体板在50 Hz和100 Hz同时具有明显的声传输损失峰,隔声量分别为67 dB和48 dB,并通过振型位移及声压级复合声强流线图对其隔声机理进行了分析研究。本研究对今后声子晶体板的工程应用和变电站噪声控制都具有指导意义。