一种具有复杂元胞结构的声子晶体管路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有复杂元胞结构的声子晶体管路。其元胞结构在轴向上分成M个元胞单元，每个元胞单元在周向上分成N个部分，周向上相邻部分采用不同的材料。本实用新型专利技术与经典声子晶体管路相比，在晶格常数相同情况下，可降低带隙频率或扩宽带隙带宽。

【技术实现步骤摘要】

本技术设计一种低频减振降噪管路结构，具体是一种具有复杂元胞结构的声子晶体管路。
技术介绍
本技术公开了一种由两种材料以上材料组合而成的具有复杂元胞结构的声子晶体管路。声子晶体管路为人工周期管路，声子晶体管路的一个周期结构称为声子晶体管路的元胞。声子晶体管路存在带隙，在带隙频率范围内，振动可被抑制。经典声子晶体管路组成形式比较简单，两种材料仅在同一轴向位置进行复合(见图1)，这种结构带隙频率与晶格常数(晶格常数为声子晶体管路一个周期元胞单元的长度λ，即元胞长度)成反比，晶格常数越大，带隙频率越低。由于尺寸的限制，一定程度上限制了其在减振降噪领域的应用。
技术实现思路
本技术需要解决的问题是克服
技术介绍
的不足，提出具有复杂元胞结构，在相同晶格常数下能够降低带隙频率或者扩宽带隙带宽的管路。为了实现上述技术目的，本技术采用如下的技术方案：一种具有复杂元胞结构的声子晶体管路，管路元胞结构在轴向上分成M个元胞单元，每个元胞单元在周向上分成N个部分，周向上相邻部分采用不同材料。所述管路元胞结构在轴向所分元胞单元的个数M≥2。每个所述元胞单元在周向所分部分数N≥2。相邻的两个元胞单元在周向上错开预设角度α。所述角度α的取值范围为0°＜α＜360°。当每个元胞单元周向上所分N个部分为均匀分布，且相邻元胞单元在周向上错开角度时，元胞单元上的部分在轴向上错开距离L。本技术与现有技术相比有如下优点：与经典布拉格声子晶体管路相比，晶格常数相同情况下，一些具有复杂结构的元胞结构可降低带隙频率，一些具有复杂结构的元胞结构可扩宽低频带隙带宽，一些具有复杂结构的元胞结构可获得完全带隙。附图说明图1为声子晶体管路经典元胞结构；图2为本技术实施例1周向规则二分90度交错元胞结构结构三维结构；图3为本技术实施例1周向规则二分90度交错元胞结构周向展开图；图4为本技术实施例2周向规则二分180度交错元胞结构三维结构图；图5为本技术实施例2周向规则二分180度交错元胞结构周向展开图；图6为本技术实施例3轴向3分周向规则二分180度交错元胞结构周向展开图；图7为本技术实施例4周向不规则二分180度交错元胞结构周向展开图；图8为本技术实施例5周向不规则二分180度交错元胞结构周向展开图；图9为本技术实施例6轴向不规则二分180度交错元胞结构周向展开图；图10为本技术实施例7周向规则四分90度交错元胞结构周向展开图；图11为本技术实施例8轴向错开距离的周向规则二分180度交错元胞结构周向展开图；图12为钢铝周向规则二分180度交错元胞结构能带结构；图13为钢树脂周向规则二分180度交错元胞结构能带结构；图14为钢铝周向规则四分90度交错元胞结构能带结构。具体实施方式下面说明具体的实施方式，并以两种实施例为例，说明该技术具体实施方式与取得的效果。对于要设计的一种具有复杂元胞结构的声子晶体管路，管路元胞结构在轴向上分成M个元胞单元，每个元胞单元在周向上分成N个部分，周向上相邻部分采用不同材料。元胞结构周向展成平面图后，各部分形状可为矩形、平行四边形或其他复杂形状(参见图2-图9)。轴向上相邻的两个元胞单元在周向上错开预设角度α。进一步的，所述角度α的取值范围为0°＜α＜360°。角度α的选取受剖分方式的限制，如图9，轴向的剖分方式决定了该结构只能α只能选取180度。进一步的，当每个元胞单元在周向上所分N个部分为均匀分布，且相邻元胞单元错开角度时，元胞单元的部分可在轴向上错开一定距离L。实施例2如图4所示，一种具有复杂元胞结构的声子晶体管路，其元胞结构在轴向上分成2个元胞单元，每个元胞单元在周向上分成2部分，元胞周向展成平面图如图5所示。相邻的两个元胞单元在周向上错开180度。当两种材料分别为结构钢和铝时，其能带结构如图12所示。在带隙范围内，振动被抑制。与经典元胞结果声子晶体管路相比，钢铝周向规则二分180度交错元胞结构声子晶体管路获得了完全带隙且降低了带隙频率。当两种材料分别为结构钢和环氧树脂时，其能带结构如图13所示，与经典元胞结果声子晶体管路相比，钢铝周向规则二分180度交错元胞结构获得的完全带隙，其频率同样低于经典元胞结构的弯曲振动带隙频率。实施例7一种具有复杂元胞结构的声子晶体管路，其元胞结构在轴向上分成2个元胞单元，每个元胞单元在周向上分成4部分，相邻的两个元胞单元在周向上错开90度，其元胞周向展成平面图如图10所示，当两种材料分别为结构钢和铝时，其能带结构如图14所示，与经典元胞结构声子晶体管路相比，钢铝周向规则四分90度交错元胞结构声子晶体管路扩宽了低频带隙带宽。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有复杂元胞结构的声子晶体管路，其特征在于，管路元胞结构在轴向上分成M个元胞单元，每个元胞单元在周向上分成N个部分，周向上相邻部分采用不同材料。

【技术特征摘要】
1.一种具有复杂元胞结构的声子晶体管路，其特征在于，管路元胞结构在轴向上分成M个元胞单元，每个元胞单元在周向上分成N个部分，周向上相邻部分采用不同材料。2.根据权利要求1所述的一种具有复杂元胞结构的声子晶体管路结构，其特征在于，所述管路元胞结构在轴向所分元胞单元的个数M≥2。3.根据权利要求1所述的一种具有复杂元胞结构的声子晶体管路结构，其特征在于，每个所述元胞单元在周向所分部分数N≥2。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚峰，
申请(专利权)人：张亚峰，
类型：新型
国别省市：辽宁;21