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功能梯度材料声子晶体低频带隙特性研究
李淑琴, 宋京, 任景舜, 侯彪
噪声与振动控制
2024, 44 (5):
75-81.
声子晶体作为一种减振降噪的结构已经在建筑、土木等领域被广泛应用。基于局域共振声子晶体理论在前期研究的基础上对一种含二维变化功能梯度材料的声子晶体进行优化设计，并通过有限元数值仿真研究该声子晶体的减振性能。结果表明：功能梯度材料声子晶体能带结构在0～1 000 Hz内共有3 条完全带隙，其第一禁带的起始频率约为0，第三禁带截止频率为991.36 Hz，总禁带宽度为990.85 Hz，在该带隙范围内占比为99.08 %，并且在X方向上对该声子晶体10×5 个周期进行传输特性分析，分析结果完全验证了禁带的存在，证明含二维变化功能梯度材料的声子晶体能有效抑制0～1 000 Hz 的弹性波，最后将含功能梯度材料声子晶体与传统声子晶体进行对比分析，验证了功能梯度材料声子晶体的减振性能。研究结果可为土木交通工程减振降噪提供一种新的设计方法。
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