三角陣列超材料的聲傳播特性
摘要：為了使聲波產生不同于傳統天然聲學材料的反常傳輸特性,采用COMSOL有限元方法模擬了聲波在局域共振型聲子晶體中的傳播特性,給出了二維三組元局域共振型聲子晶體的振動機制,并以原胞為基礎構建了三角形陣列的聲學超材料模型,探究聲波與該模型內原胞間的局域共振特性。仿真結果表明,從三角陣列模型底邊入射的平面點狀及線狀激勵聲源在受到模型的調控后都會重新在頂角處匯聚成焦點;通過入射由三角陣列構成的矩形模型能實現點源的低損耗搬移效果;將兩至三個相同的三角陣列組合成平行四邊形和梯形模型后會產生平面聲波的變向傳輸。模擬結果顯示,此種以原胞為基礎的三角形聲學超材料陣列模型,在共振頻率下會產生反常聲學現象,并且隨著模型構造的改變,其共振特性也會隨之變化,產生不同的反常聲學現象。研究結果可為聲隱身、聲探測及聲波低損耗定向傳輸等研究提供新思路。
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