人工晶体学报

作者：韩东海, 张广军, 赵静波, 胡培洲, 姚宏, 刘红

单位：1.空军工程大学基础部,西安 710051; ；2.空军工程大学航空工程学院,西安 710038

关键词：声子晶体,带隙,Helmholtz腔,隔声特性,有限元法,声-电类比,低频,飞机舱室,

基金：国家自然科学基金(11504429)

为了解决飞机舱室中的低频噪声问题,本文设计了一种双迷宫型通道的Helmholtz周期结构。迷宫型开口通道的设计能够大大增加Helmholtz腔开口通道的长度,有效降低低频带隙下限,双通道的设计能够增加声子晶体局域共振的区域,可以增加低频带隙数目。本文采用有限元法(FEM)得到了该结构在0~500 Hz频率范围内的能带结构及隔声特性,经过深入研究发现,该Helmholtz 周期结构在0~500 Hz范围内存在多个低频带隙,且在低频范围内表现出较好的隔声特性。为了揭示其带隙产生机理,本文通过声-电类比方法建立了该结构的等效电路模型,并通过有限元法和等效电路模型,对低频带隙影响因素进行了详细分析。结果表明,增加开口通道的长度能够降低带隙起始频率,较小的晶格常数有利于拓宽带隙宽度。本文的研究进一步探索了声子晶体结构设计对带隙的影响,为解决飞机舱室的低频降噪问题提供了新方法。

来源：2022年第7期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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