嵌套型C型管声子晶体低频带隙特性研究

摘要

提出了一种由多个C型管嵌套组合而成的二维亥姆霍兹共鸣器型声子晶体结构模型,使用有限元法对所提出结构的能带结构及其产生机理进行了分析。与传统C型管嵌套组合而成的声子晶体结构相比,该结构具有更加优越的低频特性,即可以在50 Hz以下的低频范围内打开带隙。将结构等效为"电感-电容"的等效电路模型,并推导出了带隙估算公式。结果表明,采用有限元法计算得到的带隙与数值估算结果具有较好的一致性。同时研究了主要结构参数对带隙的影响,数值结果表明,通过改变嵌套管数以及填充率等结构参数,能够实现在更宽的频率范围内进行带隙调制。