含板筋结构的开缝管声子晶体禁带特性研究

摘要

基于开缝管声子晶体理论和亥姆霍兹共鸣效应,提出了一种含板筋结构的开缝管声子晶体结构.为了研究该结构的带隙影响因素,根据Bloch定理和Helmholtz方程,利用有限元法对该结构的禁带和透射系数进行了数值计算,获得了该结构的带隙影响因素和禁带调节方法.结果表明,含板筋结构的开缝管声子晶体具有低频禁带特点,能够在400Hz左右得到宽禁带.板筋的缝宽和位置对结构的低频禁带具有有效的调节作用,能够将低频禁带起始频率降低200Hz以上,其原理为产生并增强亥姆霍兹共鸣效应.该研究成果为开缝管声子晶体的禁带调节提供了理论依据和有效方法,在低频噪声控制方面具有潜在的应用前景.