噪声与振动控制

噪声与振动控制 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (5): 71-76.

• 振动理论与数值解法 • 上一篇    下一篇

声子晶体刚架结构的能带折叠及振动抑制研究

张明思1，王芳1, 2，黄志高1   

  1. ( 1. 武汉铁路职业技术学院，武汉430223；
    2. 华中科技大学自动化学院，武汉430000 )
  • 收稿日期:2024-10-28 修回日期:2024-12-04 出版日期:2025-10-18 发布日期:2025-10-13

Band Folding and Vibration Suppression in Phononic Crystal Rigid Frame Structures

  • Received:2024-10-28 Revised:2024-12-04 Online:2025-10-18 Published:2025-10-13

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摘要： 提出一种用于低频宽带振动抑制的新型声子晶体刚架（Phononic Crystal Rigid Frame，PCRF）结构。该结构的单胞由X型子结构和预变形子结构组成。利用有限元法（Finite Element Method，FEM）计算其色散关系，证明PCRF结构可以打开能带折叠点，并探讨其能带折叠机理。基于谱元法（Spectral Element Method，SEM）建立理论模型，其振动传递率的计算结果与有限元分析结果高度吻合。与传统X型周期刚架结构相比，PCRF结构通过打开能带折叠点，可在特定频率范围内产生两个新的振动带隙，从而拓宽减振频率范围。此外，还讨论了几何参数α 对PCRF结构带隙的影响。

关键词: 声学, 声子晶体, 刚架结构, 带隙, 宽带振动抑制, 能带折叠