二维气－固型声子晶体隔声性能

魏凤春，张 晓，黄丽芳，张 恒

(1.河南工业大学材料科学与工程学院，河南郑州450052;2.河南中原高速公路股份有限公司，河南 郑州450052;3.郑州大学材料科学与工程学院，河南郑州450052)

0 前言

近年来，高速公路的快速发展对中国的经济增长起到了促进作用，但随之而来的交通噪音对高速公路两边的城镇居民生活和工作都造成了极大的干扰。在高速公路两边种植树木构成绿化带，既有降噪功能，又可增加植被、美化环境。关于绿化带对噪声的影响，国内外已有一些研究报道，但主要集中在绿化带宽度和郁闭度对交通噪声衰减的影响［1－3］。文献［4］认为40～60 m宽的绿化带可满足绿化带的降噪要求。文献［5］探讨了林带宽度对噪声衰减的影响，发现两者呈极显著的线性关系。文献［6］通过试验检测发现乔灌草结合的林带结构降噪效果最佳，其降噪量可达6.7 dB，绿化衰减量随宽度的增大而增加。根据目前研究结果，要想使绿化带获得良好的降噪效果，必须使林带足够宽、栽植达到一定的密度。但这样不仅对树木的成长条件要求苛刻，而且增加种植成本。因此，如何使绿化带以较低的种植成本获得良好的降噪效果，是目前研究的重点。文献［7］尝试利用声子晶体理论设计绿化带，证明按照一定排列方式构成的绿化带呈现出声子晶体的性能，其降噪效果明显高于一些普通的绿化带。中国在此方面尚无相关研究报道。

声子晶体［8－10］是具有弹性波禁带的周期性结构功能材料，弹性波落在它的带隙中将被禁止。……