基于声子晶体梁拓扑界面态的弯曲波能量采集
应用物理
2021-10-13 v1
摘要
在本研究中,我们设计了具有拓扑界面态的3D打印声子晶体(PnC)梁,用于采集弯曲波的机械能。该PnC梁通过在其表面排布周期性沟槽构成。通过改变沟槽间距,可实现具有拓扑平庸或非平庸相的PnC梁。将两种具有不同拓扑相的PnC结合,即可产生拓扑界面态。PnC梁界面态的存在性通过数值与实验均得到验证。为将机械能转换为电能,在所提PnC梁的界面处贴附压电圆盘。与参考梁采集器相比,PnC采集器在对应界面态的频率处测得输出功率显著放大。此外,基于拓扑态的PnC梁能量采集器对几何无序表现出鲁棒性。
引用
@article{arxiv.2110.05965,
title = {Flexural wave energy harvesting by the topological interface state of a phononic crystal beam},
author = {Tian-Xue Ma and Quan-Shui Fan and Chuanzeng Zhang and Yue-Sheng Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.05965},
year = {2021}
}