反平面波在一维液体饱和多孔声子晶体中的传播特性

摘要：

基于Biot理论和Bloch理论,研究了反平面波在一维液体饱和多孔声子晶体中的传播特性.求解液体饱和多孔介质中反平面波的波动方程;利用界面应力-位移连续条件得到了相邻单胞的传递矩阵,将传递矩阵和Bloch理论相结合计算了单胞的复能带结构;并且利用刚度矩阵法计算声子晶体的响应谱.分析了液体黏度系数、孔隙率和材料组分比对反平面波传播特性的影响.结果表明:随着黏度系数的增大,复能带的虚部先增大后减小,相应的传输先减弱后增强,复能带的实部在布里渊区边界处先变光滑后又变尖角.这些现象与黏性对快纵波的影响是一致的;随着孔隙率的增大,两种多孔介质的密度差变大,导致带隙变宽,带隙内的衰减增强;与快纵波不同的是高频通带对应的虚部仍然为零,这是由于反平面波和慢纵波之间不会发生相互作用;减小材料组分比发现第一条带隙变宽,带隙内的衰减增强,然而第二条带隙先变宽再变窄,带隙内的衰减先增强后减弱.估算的带隙中心频率值和数值结果基本一致.

关键词：声子晶体、液体饱和多孔介质、反平面波、传递矩阵法、刚度矩阵法

所属期刊栏目：41

分类号：TH113

资助基金：国家自然科学基金11702017

在线出版日期：2022-06-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：283-289