摘要：人工声学超材料是近年来研究学者们关注的热点课题，其带隙形成机理有布拉格散射和局域共振两种。研究结果表明，人工声学超材料中布拉格散射机理引起的带隙频率所对应的弹性波波长与其晶格常数处于相同数量级，故不能以小尺寸形成低频带隙，但带隙内弹性波衰减比较大，而局域共振型的声学结构突破了这一限制，其带隙频率与单个散射体的固有振动特性密切相关，这为声子晶体的低频减震应用开创了新的局面，但是局域共振带隙内弹性波有效衰减比比较小。

设计了一种基于布拉格散射和局域共振型混合结构的人工声学超材料，并用数值仿真的方法研究了该结构中两种带隙的耦合及影响其带隙特性的关键参数。

关键词：人工声学超材料；布拉格散射；局域共振；数值仿真

目  录

摘  要

ABSTRACT

第一章  绪论-1

1.1课题研究背景及意义-1

1.2 课题研究现状-2

1.3论文安排-3

第二章  人工声学超材料的能带理论-4

2.1 引言-4

2.2 人工声学超材料的周期性描述-4

2.3 声子晶体中的弹性波方程-5

2.4 Bloch定理-6

2.5 能带结构-6

2.6 声子晶体传输特性-7

2.7 本章小结-8

第三章  数值仿真-9

3.1人工声学超材料的结构-9

3.2 组元X,Y,Z和混合结构的频响曲线-11

3.3 影响混合结构带隙特性的关键参数-15

3.3.1组元X的长度对混合结构带隙的影响-15

3.3.2组元Z改变对混合结构频响曲线的影响-19

3.6 本章小结-22

第四章  总结与展望-24

参考文献-25

致  谢-27

附  录-28