垂直屏障梯度阵列：彩虹反射与宽带能量吸收

彩虹反射效应描述了由空间梯度谐振器阵列引起的波频谱分量的宽带空间分离。尽管主要在光学和声学中研究，该现象近来已在理论和实验上被证明存在于穿过垂直圆柱阵列的水波中。本文考虑垂直穿水面屏障阵列的线性水波散射，其中屏障的浸没深度与间距均呈空间梯度变化。彩虹反射效应自然产生，因为波能量根据频率不同在不同位置暂时放大。能带图计算表明，这是波在整个阵列中逐渐减速的结果。随后通过在每对相邻屏障间布置带线性阻尼机制、受限垂荡的矩形浮体，扩展了波/屏障散射问题。采用积分方程/伽辽金方法求解所得边值问题。利用约束优化，设计了被动彩虹吸收体，可在（i）离散频率集与（ii）一个倍频程上实现近完美吸收。这暗示了彩虹吸收体在智能海岸技术设计中的潜在应用。