声子晶体中波传播的自准直效应

摘要

本文针对不同介质形成的周期性阵列结构进行了不同频率的波传输计算,发现波在阵列声子晶体结构中的传输特性与光在光子晶体中的自准直类似,具有波传播的自准直效应。进一步计算发现,波在声子晶体中传输的自准直特性与外部介质和阵列结构的材料属性密切相关,也与阵列结构单胞中金属柱的截面几何特性相关。波传播的自准直效应产生的频率范围随模量比的增加出现先增加后减小的现象,并且随密度比的增加而减小。设置合理的模量比、密度比等材料性质和截面几何性质,能够实现对阵列结构自准直效应中的波传播频率范围的控制,其中,等频线是周期性结构阵列自准直效应的重要设计依据。