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一维三组元杆状结构声子晶体带隙研究
  • ISSN号:1672-6693
  • 期刊名称:《重庆师范大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:O321[理学—一般力学与力学基础;理学—力学] TH113[机械工程—机械设计及理论]
  • 作者机构:[1]文山学院数理系,云南文山663000, [2]云南大学物理系,昆明650091
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(No.10664006);云南省教育厅科研基金项目(No.2010Y093)
中文摘要:

采用集中质量法对一维三组元杆状结构声子晶体带隙特征进行计算,将其与一维二组元杆状结构声子晶体进行比较。研究表明,一维三组元结构声子晶体能有效拓宽带隙频率范围且能降低起止频率。在一维二组元(铝/塑料)声子晶体组份材料铝和塑料之间插入丁腈橡胶前后,保证2个模型的晶格常数a=0.3m、自由度总数300相同。当组份比t为1时,三组元(铝/丁腈橡胶/塑料)声子晶体可以降低第1带隙的起始频率463.7Hz、截止频率2108.1Hz。当三组元声子晶体晶格常数a由0.03m增大到0.42m时,该声子晶体第1带隙起始频率由18943Hz下降到1353.1Hz,截止频率由37799Hz下降到2699.9Hz。如果取三组元声子晶体的晶格常数为0.3m,固定其中铝的长度为0.15m,将丁腈橡胶和塑料的长度之和固定为0.15m,调节丁腈橡胶的长度由0m增大到0.15m时,该声子晶体第1带隙起始频率由2359.8Hz下降到1664.7Hz,截止频率由5888.0Hz下降到4065.3Hz。同时该声子晶体第1带隙宽度变化在低频率区存在一个峰值3043.6Hz。这些变化规律对拓展一维杆状声子晶体的带隙特征具有积极意义。

英文摘要:

In this paper, the lumped mass method is employed to computerize the band gap property and comparison with the one-dimensional and two-component structure is made. It is showed in the research that the one-dimensional and three-component phononic crystal is efficient in broadening the frequency range of band gaps and reducing the start stopping frequency. Before and after in- serting NBR into two-component crystal (Aluminum/plastics), guaranteeing lattice constant of two models is 0.3 m and free degree is 300. The band 1 gap starting frequency 463.7 Hz and stopping frequency 2 108.1Hz can be reduced by three-component (Aluminum / NBR / plastic material) phononic crystal when composition ratio is one. When three-component phononic crystal lattice constant cdncreases from 0. 03 m to 0. 42 m, the band 1 starting frequency reduces from 18 943 Hz to 1 353.1 Hz and stopping fre- quency reduces from 37 799 Hz to 2 699.9 Hz. When lattice constant is 0.3 m, the length of Aluminum is fixed value 0.15 m, the total length of NBR and plastics is fixed value 0.15 m and increasing NBR length from 0 m to 0.15 m, the band 1 starting frequency reduces from 2 359.8 Hz to 1 664.7 Hz and stopping frequency reduces from 5 888.0 Hz to 4 065.3 Hz. Meanwhile, there is a peak of 3 043.6 Hz in low frequency zone of the variation of the band 1 gaps, and this is of positive significance for broadening the band property of one-dimensional phononic crystal.

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期刊信息
  • 《重庆师范大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:重庆市教育委员会
  • 主办单位:重庆师范大学
  • 主编:杨新民
  • 地址:重庆市沙坪坝区
  • 邮编:400047
  • 邮箱:cqnuj@cqnu.edu.cn
  • 电话:023-65362431
  • 国际标准刊号:ISSN:1672-6693
  • 国内统一刊号:ISSN:50-1165/N
  • 邮发代号:78-34
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,波兰哥白尼索引,德国数学文摘,英国动物学记录,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),瑞典开放获取期刊指南
  • 被引量:4584