三角陣列超材料的聲傳播特性
摘要:為了使聲波產(chǎn)生不同于傳統(tǒng)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(chǔ)構(gòu)建了三角形陣列的聲學超材料模型,探究聲波與該模型內(nèi)原胞間的局域共振特性。仿真結(jié)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(diào)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(gòu)成的矩形模型能實現(xiàn)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(chǎn)生平面聲波的變向傳輸。模擬結(jié)果顯示,此種以原胞為基礎(chǔ)的三角形聲學超材料陣列模型,在共振頻率下會產(chǎn)生反常聲學現(xiàn)象,并且隨著模型構(gòu)造的改變,其共振特性也會隨之變化,產(chǎn)生不同的反常聲學現(xiàn)象。研究結(jié)果可為聲隱身、聲探測及聲波低損耗定向傳輸?shù)妊芯刻峁┬滤悸贰?/p>
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