并联双振子声子晶体梁结构带隙特性研究

吴旭东　左曙光　倪天心　范珈璐

摘要：为使声子晶体结构实现范围更宽的多带隙特性，基于单振子型声子晶体结构弯曲振动带隙频率范围窄的局限，提出了一种双侧振子布置形式的局域共振声子晶体梁结构，并基于传递矩阵法和有限元法对其进行了无限周期和有限周期的带隙计算，分析了双带隙配合减振的特性；试制了声子晶体梁样件并进行传递特性试验，通过仿真计算与试验结果的对比，验证了有限元法对有限周期结构带隙预测的准确性和有效性；最后基于有限元方法探讨了周期数和晶格常数对双振子梁带隙特性的影响。为并联式双振子声子晶体结构的工程应用提供了理论依据和工程参考。

关键词：声子晶体；弯曲振动；带隙；并联双振子

中图分类号：0328；TB535

文献标志码：A

文章编号：1004-4523（2017）01-0079-07

DOI：10.16385/j.cnki.issn.i004-4523.2017.01.011

引言

梁状结构是在工程领域中最常见的一种基本结构形式，梁结构在机械系统中起到连接、承载的作用，同时也是车内结构振动的主要传递路径之一。因此梁状结构在机械结构的振动与噪声控制方面是主要的研究對象之一。国内外许多学者针对梁结构的振动（弯曲振动为主）的传递特性，采用不同的方法以试图达到减振降噪的目的。

近20年来，由周期结构逐渐演变的声子晶体结构的发展对结构的减振降噪提供了新的设计思路。而一维声子晶体结构作为具有一定振动带隙的梁状结构，因而被越来越多地引入到弯曲振动梁的减振设计中。……