三角陣列超材料的聲傳播特性
摘要：為了使聲波產(chǎn)生不同于傳統(tǒng)天然聲學(xué)材料的反常傳輸特性,采用COMSOL有限元方法模擬了聲波在局域共振型聲子晶體中的傳播特性,給出了二維三組元局域共振型聲子晶體的振動機(jī)制,并以原胞為基礎(chǔ)構(gòu)建了三角形陣列的聲學(xué)超材料模型,探究聲波與該模型內(nèi)原胞間的局域共振特性。仿真結(jié)果表明,從三角陣列模型底邊入射的平面點(diǎn)狀及線狀激勵聲源在受到模型的調(diào)控后都會重新在頂角處匯聚成焦點(diǎn);通過入射由三角陣列構(gòu)成的矩形模型能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)源的低損耗搬移效果;將兩至三個(gè)相同的三角陣列組合成平行四邊形和梯形模型后會產(chǎn)生平面聲波的變向傳輸。模擬結(jié)果顯示,此種以原胞為基礎(chǔ)的三角形聲學(xué)超材料陣列模型,在共振頻率下會產(chǎn)生反常聲學(xué)現(xiàn)象,并且隨著模型構(gòu)造的改變,其共振特性也會隨之變化,產(chǎn)生不同的反常聲學(xué)現(xiàn)象。研究結(jié)果可為聲隱身、聲探測及聲波低損耗定向傳輸?shù)妊芯刻峁┬滤悸贰?/p>
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