最优二维固/固声子晶体带隙特性研究
THE CHARACTERISTICS OF OPTIMAL TWO-DIMENSIONAL SOLID/SOLID PHONONIC CRYSTALS

摘要 声子晶体是一种具有弹性波带隙特性的周期性复合材料，其带隙特性受单胞拓扑形状的影响。通过拓扑优化技术，能够突破传统设计方法的局限，实现对声子晶体的主动设计。本文基于遗传算法和改进的平面波展开法，通过两阶段的优化过程，得到具有最大相对带隙的二维铜/环氧树脂声子晶体结构，并进一步研究不同带隙最优声子晶体单胞拓扑形状及其带隙特性。结果表明，利用所开发的带隙优化程序，能够得到满足带隙要求的具有全局最优的声子晶体结构；声子晶体最低带隙所对应的单胞是简单晶格结构，其散射体形状简单，而且对应的带隙频率最低，相对带隙最大，对于隔音减振最有实用价值