二維聲子晶體中平移對稱性對聲波帶隙的影響.pdf

1、聲子晶體是指具有聲波或彈性波禁帶的周期性結(jié)構(gòu)材料，屬于復(fù)合材料范疇.在帶隙頻率范圍內(nèi)，聲和振動不允許通過。聲子晶體最大的優(yōu)點是其帶隙的可設(shè)計性，即通過選擇不同的排列晶格、散射體形狀、填充比率和不同參數(shù)的材料來改變帶隙的大小和范圍.聲子晶體帶隙結(jié)構(gòu)的人工設(shè)計和優(yōu)化對推動聲子晶體的應(yīng)用具有重要意義。 本文中首先介紹了能帶理論和群論在晶體結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用。接著，介紹了聲子晶體帶結(jié)構(gòu)計算的基本理論和方法，尤其是平面波展開法。從彈性波波動

2、方程出發(fā)，詳細(xì)地推導(dǎo)了平面波展開式，并進(jìn)一步闡述了如何將該方法應(yīng)用于本論文所研究的聲子晶體模型當(dāng)中。然后分析了平移對稱性在聲子晶體能帶結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)中的影響，以及如何通過人工調(diào)節(jié)改變聲子晶體的平移對稱性。最后以液體一液體二維聲子晶體為例進(jìn)行了計算，分析結(jié)果，得出一些平移對稱性與聲子晶體帶隙優(yōu)化及產(chǎn)生多條帶隙的規(guī)律。 本文中通過對放縮散射體和旋轉(zhuǎn)部分散射體的方法，來改變聲子晶體的平移對稱性，從理論上來說是另一種不同于以改變點群對稱性而對