人工晶体学报

作者：王仲, 姜娇, 宋洋, 张磊, 谷泉

单位：1.辽宁科技学院机械学院,本溪 117004; ；2.沈阳工业大学机械工程学院,沈阳 110870

关键词：声子晶体,带隙分析,参数优化,局域共振,Helmholtz,响应面,

基金：辽宁省教育厅高等学校基本科研面上项目(LJKMZ20221690);辽宁省自然科学基金计划项目(2022-BS-296)

本文提出了一种新型轴对称Helmholtz声子晶体(AHPC),并对其进行了深入研究。通过建立数值模型,获取了AHPC结构的完整带隙,揭示了其带隙形成机理,描述了带隙边缘的声压分布特性,并通过实验获取了低频带隙,验证了数值模型的准确性。本文定量化地研究了颈部长度、颈部宽度和腔体长度对低频带隙宽度和带隙边缘频率的影响,明确了这三个参数是影响带隙分布的主要因素。其中颈部长度、腔体长度与带隙宽度正相关,与带隙边缘频率负相关,颈部宽度与带隙宽度和带隙边缘频率均呈正相关。基于Box-Behnken模型进行了响应面分析,得到了带隙宽度和带隙下限与三因素值间的函数关系。基于已获得的函数表达式,采用内点法对结构参数进行了优化,并通过数值模拟验证了优化结果,得到了具有298.49~519.27 Hz低频带隙的最优AHPC结构。

来源：2024年第7期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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