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大弹性常数差二维声子晶体带隙计算中的集中质量法

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王刚, 温激鸿, 刘耀宗, 郁殿龙, 温熙森. 2005: 大弹性常数差二维声子晶体带隙计算中的集中质量法, 物理学报, 54(3): 1247-1252. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2005.03.043
引用本文: 王刚, 温激鸿, 刘耀宗, 郁殿龙, 温熙森. 2005: 大弹性常数差二维声子晶体带隙计算中的集中质量法, 物理学报, 54(3): 1247-1252. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2005.03.043
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Wang Gang, WEN Ji-hong, LIU Yao-zong, YU Dian-long, WEN Xi-sen. 2005: Lumped-mass approach for the calculation of band structure of two-dimensional phononic crystals with high contrast of elastic constant, Acta Physica Sinica, 54(3): 1247-1252. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2005.03.043
Citation: Wang Gang, WEN Ji-hong, LIU Yao-zong, YU Dian-long, WEN Xi-sen. 2005: Lumped-mass approach for the calculation of band structure of two-dimensional phononic crystals with high contrast of elastic constant, Acta Physica Sinica, 54(3): 1247-1252. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2005.03.043
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大弹性常数差二维声子晶体带隙计算中的集中质量法

  • 国防科学技术大学机电工程研究所,光子/声子晶体研究中心,长沙,410073

Lumped-mass approach for the calculation of band structure of two-dimensional phononic crystals with high contrast of elastic constant

  • 摘要: 通过引入振动力学中的连续系统离散化的思想,将一维集中质量法延伸至二维,提出一种二维声子晶体带隙特性计算的集中质量法.进而采用该算法对两种正方晶格的二维声子晶体的带结构进行了计算,计算结果与传统的平面波展开法相符合.通过对计算结果以及两种算法收敛性的分析,发现集中质量法的收敛性对组成声子晶体的不同材料弹性参数差不敏感,这使得该算法在计算大弹性常数差二维声子晶体的带隙特性时较平面波展开法收敛速度更快.此外,集中质量法对二维声子晶体单元形状没有特殊要求,这使得它更加适用于声子晶体带隙特性的计算.
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大弹性常数差二维声子晶体带隙计算中的集中质量法

  • 国防科学技术大学机电工程研究所,光子/声子晶体研究中心,长沙,410073

摘要: 通过引入振动力学中的连续系统离散化的思想,将一维集中质量法延伸至二维,提出一种二维声子晶体带隙特性计算的集中质量法.进而采用该算法对两种正方晶格的二维声子晶体的带结构进行了计算,计算结果与传统的平面波展开法相符合.通过对计算结果以及两种算法收敛性的分析,发现集中质量法的收敛性对组成声子晶体的不同材料弹性参数差不敏感,这使得该算法在计算大弹性常数差二维声子晶体的带隙特性时较平面波展开法收敛速度更快.此外,集中质量法对二维声子晶体单元形状没有特殊要求,这使得它更加适用于声子晶体带隙特性的计算.

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