具有周期性压电微结构的可调声学超材料设计
应用物理
2021-09-28 v2
摘要
设计了一类创新的特殊可调周期超材料，适用于实现高性能声学滤波器。该超材料由声子晶体与局域谐振器耦合而成。此类局域谐振器由封装于压电环内的质量块构成，并由耗散或非耗散电路分流。通过调谐这些电路的阻抗/导纳，可完全调节分流压电材料的本构属性。该特性为超越经典材料能力范围的非常规行为铺平了道路。由此，周期超材料的声学属性可被自适应修改，进而为通带与阻带的控制开启新可能。借助 Floquet-Bloch 理论的推广，研究了可调超材料在面内自由波传播随某一调谐参数的变化，以展示所提分流压电系统作为波传播控制设备的有效性。特别关注了变换拉普拉斯空间中分流压电相的面内本构方程确定。最后，还给出了面向实时变化性能需求的可调声学滤波器的广泛设计指导。
引用
@article{arxiv.1912.11508,
title = {Design of tunable acoustic metamaterials with periodic piezoelectric microstructure},
author = {Andrea Bacigalupo and Maria Laura De Bellis and Diego Misseroni},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.11508},
year = {2021}
}
备注
36 pages, 16 figures