通过含自由与梯度微惯性的加权松弛微形态模型对真实声子晶体进行建模
经典物理
2016-10-14 v1
摘要
本文使用含加权自由与梯度微惯性的松弛微形态连续体模型，描述了真实二维声子晶体在宽波长范围内的动力学行为。具体而言，选择了一种具有特定微结构拓扑和力学性能、能够打开声子带隙的周期结构，其选择标准是表现出低各向异性（带隙几乎与行波的传播方向无关）。通过 Bloch 波分析获得了该周期结构的色散曲线及相应的振动模式。引入了一种线弹性、各向同性的松弛微形态模型，该模型包含自由微惯性（与微结构的自由振动相关）和梯度微惯性（与耦合到宏观变形的微结构运动相关），并将其特化到平面波传播情形。随后，将松弛模型中与频率无关的参数在声子晶体的色散曲线上进行了标定，结果显示在色散曲线和振动模式两方面均表现出极好的一致性。松弛微形态模型中几乎所有的均匀化弹性参数均得以确定。这为设计形态复杂的超结构开辟了道路，这些超结构将所选声子结构作为基本构建块，并保留了其在结构尺度上“阻止”弹性波传播的能力。
引用
@article{arxiv.1610.03878,
title = {Modeling real phononic crystals via the weighted relaxed micromorphic model with free and gradient micro-inertia},
author = {Angela Madeo and Manuel Collet and Marco Miniaci and Kévin Billon and Morvan Ouisse and Patrizio Neff},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.03878},
year = {2016}
}