声子晶体增材制造的研究进展

摘要：

声子晶体是一种超材料,通过人工设计的结构单胞可以形成周期性结构阵列,实现从Hz到THz频率范围内波的调谐和控制,在工业领域具有良好的应用前景.通过声子晶体实现波的负折射、负反射、自准直等现象的定量控制需要设计具有复杂结构的声子晶体单胞,而增材制造为这种声子晶体提供了制备技术.文中回顾了声子晶体的发展和工业应用、声子晶体的增材制造技术及制造中面临的问题,探讨了增材制造工艺参数和声子晶体服役性能之间的关联性.通过相场法模拟了工艺参数对熔池凝固的影响,采用搅拌摩擦增材制造制备了声子晶体单胞,比较了加工工艺所导致的结构变形对声子晶体带隙特性的影响.研究表明,增材制造工艺会影响所制备声子晶体结构中材料的微观结构、力学性能、密度和结构变形等,从而使声子晶体的服役性能与理论设计出现偏差,对增材制造工艺的控形与控性有助于量化控制所制备声子晶体的服役性能和带隙特性.

关键词：增材制造;数值模拟;相场法;变形;微观结构

所属期刊栏目：51

分类号：V261.8;O735(航空制造工艺)

资助基金：辽宁省自然科学基金资助项目2019-KF-05-07

在线出版日期：2021-09-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：11-22