摘要：由于复式晶格能够降低结构对称性,使晶体比较容易打开多个完全带隙。设计有限尺寸新型多点缺陷形式的复式晶格声子晶体,可以形成宽频段声波的局域态和波导。通过试验研究二维(32.4.3.4)晶格钢/水声子晶体的Zigzag型多点缺陷性质,结合超胞技术,并利用有限元法数值计算该声子晶体缺陷体系的能带结构、本征模态和透射谱。结果表明:数值计算和试验结果符合较好。对Zigzag型多点缺陷分析可知,其数量和形式决定高频(或低频)带隙内声波局域效应、本征模态和波导特性。因此研究复式晶格声子晶体缺陷性质,丰富了调控声波传播的手段,为设计新型声波器件提供了重要的思路。

摘要：利用有限元法计算了旋转对称性孔体系声子晶体的能带结构,分析了希腊十字和旋转玫瑰孔的几何参数对它们的带隙影响,结合带隙边界的振动模态,阐述了带隙的产生机理。结果表明:希腊十字孔和旋转玫瑰孔体系声子晶体容易打开多个较宽频率带隙;该类型结构谐振单元能够很好局域弹性波,带隙边界振动模态呈现为旋转模态,有利于打开带隙。这些研究结果可能为设计多孔轻质减振复合材料具有重要的参考价值。

摘要：基于多学科理论建立了极端环境下球锥体烧蚀、剥蚀的数理模型。利用离散涡方法计算流场与球锥表面压力分布,采用三方程烧蚀模型计算热化学控制机制下的烧蚀速率;引入颗粒轨道模型求解剥蚀颗粒的运动,编程计算高温高压燃烧室内球锥形烧蚀试件的绕流场及剥蚀颗粒的运动轨迹。研究表明:烧蚀对球锥体的绕流影响显著,球锥体的涡云较快地转变为不对称结构;且随着时间的增长,烧蚀球锥的线动量逐渐高于无烧蚀球锥的。剥落的颗粒总在涡云附近聚积,且随着涡云转变为不对称结构,颗粒的运动迹线不再对称,颗粒分布将逐渐变得杂乱无章。该研究可为热防护设计提供参考。

摘要：基于细观力学的理论,将SMA增强复合材料视为三相等效系统进行分析,即基体相、奥氏体相和马氏体相;求解了SMA增强复合材料的有效热膨胀系数和有效相变应变系数的一般表达式,该表达式适用于各种形状的纤维增强复合材料。在整个相变和逆相变过程中,奥氏体相和马氏体相都表现为弹性特性,避免了传统方法的强非线性问题。该模型计算过程简单,同时还考虑了奥氏体、马氏体和基体间的相互作用,理论分析更接近实际。并分析了纤维的含量、形状和尺寸等因素对宏观模量的影响,通过比较可知,所得结果可靠,为SMA增强复合材料的设计和使用提供理论依据。

摘要：本文基于ABAQUS建立了二维声子晶体体波能带结构的有限元计算方法。该方法首先利用周期性边界条件和Bloch定理,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,求解得到的实数特征方程,获得频散曲线。与已有计算方法相比,该方法在适用性、计算速度、精确度和收敛性等方面具有明显的优越性。在此基础上使用发展的有限元方法分析研究了不同形状的声子晶体微腔的能带结构特性。结果表明这些晶体结构对于特定频率的声波可以将其限制在声子晶体微腔内,在一定环境下有着较好的吸声降噪功能。

摘要：基于超声浸水透射技术,实验研究了有限尺寸二维正方晶格钢/水声子晶体多点缺陷模态性质.利用COMSOL Multiphysics软件建立该声子晶体有限元计算方法,求解了9×9超胞多点缺陷声子晶体能带结构,把缺陷局域模态频率与数值仿真和实验结果进行对比,结果表明:实验数据和理论值能够很好符合.进一步分析发现,点缺陷数量影响声波局域效应、本征模态和传播特性,为设计有限尺寸声波器件提供理论依据.

摘要：基于平面波展开法和超声浸水透射技术,理论和实验研究了二维(32.4.3.4)格子钢/水声子晶体带隙性质。与正方晶格钢/水声子晶体相比,类正方(32.4.3.4)格子能够打开高频带隙,并进一步讨论了第一布里渊区Γ-X、Γ-M方向层厚和方向带隙稳定性关系,这为设计有限尺寸隔声材料提供依据。结果表明:带隙的频率范围和理论计算很好吻合。

摘要：对10种类型阿基米德晶格按不同晶格点阵进行分类,利用平面波展开法数值计算了光子晶体的能带结构,讨论归一化半径对其带隙的影响,比较了低频带隙相对宽度值.计算结果表明:单胞含多个"原子"的类正方晶格和类三角晶格光子晶体均存在TM模各向同性带隙和低频带隙,还容易产生TE模和TM模的完全带隙,进一步分析发现(32.4.3.4)晶格和(3.6.3.6)晶格打开TM模的低频第1带隙下边界值为最小;选择合适归一化半径分别为0.2和0.26,类正方晶格和类三角晶格光子晶体都能够得到较宽TM模低频带隙的最大值,(32.4.3.4)晶格和(3.6.3.6)晶格获得低频带隙为最宽.典型复式晶格空气环/硅光子晶体能够获得较宽的完全带隙.研究结果为设计新型光学器件提供了理论依据.

摘要：周期结构在工程中有很多应用实例，其具有频率通带和禁带等特殊力学性质。失谐可使周期结构的力学特性产生本质变化，即失谐周期结构中存在振动局部化现象。局部化破坏了周期结构模态的规则性，在外激励下会使结构某些部位的响应幅值过大，产生能量积聚，甚至导致结构发生疲劳破坏。因此分析失谐周期结构中振动和能量的传播方式与规律具有重要的理论与实际意义，可以为重要子结构的振动控制和减振设计提供理论依据。针对一维直线型周期结构、循环周期结构以及二维周期结构等，综述了其中的振动局部化问题的研究现状，主要集中于力学模型的建立、振动局部化问题的研究内容、分析方法和主要研究结果等，并提出了值得进一步研究的问题。

摘要：由于人工声子晶体具有天然材料所不具备的异常物理性质,它能够调控弹性波或声波的传输。考虑复式晶格可以降低晶体结构的对称性,容易打开完全带隙,进而抑制波的传播。设计了单胞含6个"原子"的(3.4.6.4)晶格钢/水声子晶体,结合超声浸水透射技术,测试了第一布里渊区Γ-K和Γ-M方向带隙性质。结果表明:实验得到的宽频段8个完全带隙频率范围和有限元法计算值可以很好地吻合。还详细分析了完全带隙边界频率点本征模态和声波局域效应,这对于设计多带隙隔声材料具有重要参考意义。