开口有损谐振器弯曲波吸收的极限：反射与透射问题
应用物理
2019-05-22 v1
摘要
本工作针对反射与透射问题，解析与数值地给出了开口有损谐振器弯曲波吸收的极限。并给出了反射问题的实验验证。借助转移矩阵法分析了弯曲波在一维谐振薄梁中的反射与透射。解析模型所依赖的假设由实验结果验证。该开口有损谐振器由长度有限且比主梁更细的梁构成，既存在因谐振器向主梁开口导致的能量泄漏，也存在由粘弹性阻尼引起的固有损耗。研究发现波吸收受开口有损谐振器的能量泄漏与固有损耗之间平衡的限制。这两者的完美补偿称为临界耦合条件，并可借由谐振器几何轻松调节。一方面，反射问题中的散射由反射系数表示。利用共振的单一对称性可获得临界耦合条件，因此该情形下可实现完美吸收。另一方面，透射问题由散射矩阵的两个特征值表示，分别代表完整散射问题的对称与反对称部分。在本工作分析的几何中，仅一种对称性可被临界耦合，因此透射问题的最大吸收限于 0.5。本工作所示结果为高效弯曲波吸收谐振器的设计铺平了道路。
引用
@article{arxiv.1903.08522,
title = {Limits of flexural wave absorption by open lossy resonators: reflection and transmission problems},
author = {J. Leng and F. Gautier and A. Pelat and R. Picó and J. -P. Groby and V. Romero-García},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.08522},
year = {2019}
}