用于弯曲圆边波调控的彩虹反射超构表面结构制造技术

技术编号:41728257 阅读:15 留言:0更新日期:2024-06-19 12:51
本发明专利技术提供用于弯曲圆边波调控的彩虹反射超构表面结构,包括基板,基板上设有激励区、超构表面区和吸收区,超构表面区边缘设有多个宽度相等的单胞,单胞上设有一个齿槽,齿槽宽度相等,齿槽长度由小按梯度逐渐增大,每个单胞对应不同的一阶能带曲线截止频率,当入射频率接近截止频率时,圆边波会在对应单胞的附近发生反射。根据入射波目标频带和聚集要求,设计所需的超构表面区,能够不同频率的弯曲圆边波在不同单胞位置处发生彩虹反射效应。本发明专利技术超构表面区结构适用于形状具有自由边的板结构,且对于不同频率激发的弯曲圆边波都能产生非常理想的彩虹反射效果,结构可设计性强,仅需根据入射波的频段选择对应的结构尺寸。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于工程结构中的弹性波动,具体涉及用于弯曲圆边波调控的彩虹反射超构表面结构


技术介绍

1、弹性波在固体中的传播是工程结构中一种常见的运动过程,其本质上是能量传递的过程。自然材料在弹性波调控方面的手段比较单一,无法满足复杂的工程应用需求。近二十年来,电磁波领域的“超材料”概念的兴起,为弹性波的调控研究提供了新的思路。研究者们开始将目光投向那些机理更为丰富、调控手段更为多样的人工结构,发展了声子晶体、声学黑洞、超材料、超构表面等弹性波调控技术。特别地,tsakmakidis等人在2007年首次在电磁波领域提出的彩虹结构,其后也被成功地推广到了弹性波领域。弹性波彩虹结构是一种具有梯度特性的设计,也有学者将其称为啁啾声子晶体。当不同频率的波进入梯度结构内部时,它们会在特定的空间位置被减速和能量的局部化,形成类似于天空中不同色彩的光线在彩虹中被分离的现象,也就是所谓的“彩虹效应”。这种效应根据零群速度在波数空间中的位置,可分为彩虹反射和彩虹捕获两种,前者通过利用带边缘零群速度模式的分级结构来实现;后者则必须通过消除第一布里渊区内能带的简并来实现。相较于彩本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.用于弯曲圆边波调控的彩虹反射超构表面结构,其特征在于,包括基板,所述基板上设有激励区、超构表面区和吸收区;

2.根据权利要求1所述彩虹反射超构表面结构,其特征在于,所述超构表面区采用以下方式设计得到:

3.根据权利要求2所述彩虹反射超构表面结构,其特征在于,所述步骤2的具体过程为:

4.根据权利要求2所述彩虹反射超构表面结构,其特征在于,所述步骤3通过建立有限元模型实现。

5.根据权利要求2所述彩虹反射超构表面结构,其特征在于,所述步骤4中,通过单胞宽度c除以超构表面区的单胞数量,得到相邻齿槽长度l变化量。

<p>6.根据权利要求...

【技术特征摘要】

1.用于弯曲圆边波调控的彩虹反射超构表面结构,其特征在于,包括基板,所述基板上设有激励区、超构表面区和吸收区;

2.根据权利要求1所述彩虹反射超构表面结构,其特征在于,所述超构表面区采用以下方式设计得到:

3.根据权利要求2所述彩虹反射超构表面结构,其特征在于,所述步骤2的具体过程为:

4.根据权利要求2所述彩虹反射超构表面结构,其特征在于,所述步骤3通过建立有限元模型实现。

5.根据权利要求2所述彩虹反射超构表面结构,其特征在于,所述步骤4中,通过单胞宽度c除以超构表面区的单胞数量,得到相邻齿槽长度l变化量。

6.根据权利要求1所述彩虹反射超构表面结构,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:沈一舟徐艳龙姜鹏飞安蓉
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

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