声子晶体隔声罩研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文声子晶体隔声罩研究硕士研究生：刘如指导教师：舒海生教授学科、专业：机械工程论文主审人：赵刚教授哈尔滨工程大学2018年3月分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文声子晶体隔声罩研究硕士研究生：刘如指导教师：舒海生教授学位级别：工学硕士学科、专业：机械工程所在单位：机电工程学院论文提交日期：2018年3月论文答辩日期：2018年3月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.EngResearchonphononiccryst

2、alenclosuresCandidate:LiuRuSupervisor:Prof.ShuHaishengAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:MechanicalEngineeringDateofSubmission:Jan.2018DateofOralExamination:Mar.2018University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法

3、、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段

4、保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日声子晶体隔声罩研究摘要作为能够调控弹性波传播的人工周期材料/结构，声子晶体引起研究学者的广泛关注。本文基于布拉格和局域共振两种带隙机理，分别构造了布拉格型和局域共振型半球壳形、矩形以及组合型声子晶体隔声罩模型，对声波（弹性波）在这些隔声罩结构

5、场和声固耦合场中的传播机理及其隔声特性进行了研究。主要内容包括：1、基于布拉格声子晶体机理，分别设计了布拉格型半球壳状和矩形隔声罩结构，根据声-固边界协调条件建立了两类布拉格型隔声罩的结构--声学耦合动力学方程，引入变矢广义周期性概念并借助Bloch原理分析了内场中心和偏置点声源激励条件下的声固耦合特性，并考察了相应的参数影响规律；2、根据局域共振声子晶体机理，分别设计了适用于局域共振半球壳的局域振子构型和适用于矩形隔声罩的单胞构型，构建了两类局域共振型隔声罩结构。以内外声强级差为表征量，借助有限元法分析了内部中心和偏置点声源辐射条件下的隔声特性。进一步通

6、过对比单胞的能带结构，研究了径向/弯曲振动的衰减效果，考察了主要参数的影响规律；3、分别构造了由半球壳和柱壳构成的布拉格型和局域共振型组合式隔声罩，并对其隔声特性进行了研究。研究表明，基于两类作用机理的声子晶体半球壳形、矩形以及组合型隔声罩均存在较为显著的带隙行为特性。通过合理调控与设计隔声罩的结构和材料参数，布拉格型隔声罩能够有效抑制内场点声源在中高频段的声辐射，而局域共振型隔声罩则可在中低频段内获得较好的隔声性能。关键词:声子晶体；布拉格；局域共振；隔声；带隙哈尔滨工程大学硕士学位论文声子晶体隔声罩研究ABSTRACTAsanartificialper

7、iodicmaterial/structurethatcanregulatethepropagationofelasticwaves,phononiccrystalshaveattractedwideattentionofresearchers.Inthispaper,basedonthebraggandthelocalresonancebandgapmechanisms,thebraggandlocallyresonanthemispherical,rectangularandcombinedsoundinsulationcovermodelsofpho

8、noniccrystalareconstructed,thetra