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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 传统周期结构2

1.3 声子晶体4

1.3.1 基本概念4

1.3.2 带隙机理6

1.3.3 通带特性9

1.3.4 减振降噪探索10

1.3.5 最新进展10

1.4 声学超材料11

1.4.1 基本概念11

1.4.2 变换声学与声隐身12

1.4.3 声学超材料减振降噪探索13

1.4.4 高性能声学功能器件应用探索15

1.5 人工周期结构16

1.5.1 研究内涵16

1.5.2 人工周期结构中弹性波传播特性及研究意义17

1.6 本书内容及结构安排19

参考文献20

第2章 梁类人工周期结构振动特性28

2.1 引言28

2.2 局域共振型人工周期梁结构振动特性28

2.2.1 模型和方法28

2.2.2 带隙特性分析37

2.2.3 减振设计及实验验证39

2.3 含周期压电分流阵列的梁结构振动特性46

2.3.1 压电分流阵列结构概述47

2.3.2 含周期压电分流阵列的周期梁结构模型及带隙计算方法48

2.3.3 含被动压电分流阵列的周期梁结构的带隙特性及振动衰减特性52

2.3.4 含主动压电分流阵列的周期梁结构宽带振动衰减73

2.4 充液周期管路系统振动特性84

2.4.1 带隙理论模型与计算方法84

2.4.2 带隙特性分析94

2.4.3 实验验证108

2.5 小结114

参考文献115

第3章 板壳类人工周期结构振动特性118

3.1 引言118

3.2 局域共振型人工周期板结构振动特性118

3.2.1 结构模型和计算方法118

3.2.2 带隙特性分析124

3.2.3 样件设计与振动实验127

3.3 含周期压电分流阵列的板结构振动特性132

3.3.1 含二维周期压电分流阵列的板结构模型及计算方法133

3.3.2 不同分流电路对带隙衰减特性的影响分析140

3.3.3 振动实验验证151

3.4 负泊松比周期格栅结构振动特性152

3.4.1 负泊松比的概念153

3.4.2 周期格栅结构波传播理论模型154

3.4.3 振动带隙特性和传播方向性157

3.4.4 振动带隙特性影响因素分析161

3.4.5 实验验证165

3.5 周期圆柱壳体振动特性167

3.5.1 壳体理论168

3.5.2 分析方法172

3.5.3 周期圆柱壳体被动控制分析184

3.5.4 周期圆柱壳体主动控制分析192

3.6 小结199

参考文献200

第4章 人工周期结构水声吸声特性202

4.1 引言202

4.2 声学特性计算方法203

4.2.1 层多重散射法203

4.2.2 有限元法208

4.3 局域共振结构吸声特性222

4.3.1 吸声机理222

4.3.2 吸声影响因素分析233

4.3.3 吸声优化245

4.4 实验测试及结果分析255

4.4.1 实验原理255

4.4.2 实验测试及分析255

4.5 小结258

参考文献258

第5章 人工周期结构隔声特性260

5.1 引言260

5.2 薄膜型声学超材料的隔声特性260

5.2.1 模型和方法261

5.2.2 隔声机理与调控规律265

5.2.3 隔声特性的低频宽带设计及实验验证269

5.3 局域共振板结构的隔声特性272

5.3.1 模型和方法272

5.3.2 质量密度定律区隔声特性278

5.3.3 吻合效应区隔声特性285

5.4 局域共振型水声材料的隔声特性290

5.4.1 模型和方法290

5.4.2 局域共振与Bragg带隙耦合隔声机理分析293

5.4.3 局域共振和Bragg隔声带的耦合规律297

5.4.4 斜入射条件下隔声规律分析302

5.5 小结308

参考文献309

第6章 人工周期结构声绕射特性311

6.1 引言311

6.2 坐标变换理论与声学变换介质311

6.2.1 波的弯曲绕射及隐身311

6.2.2 坐标变换理论及绕射隐身设计313

6.2.3 声学变换介质318

6.3 声学斗篷声绕射特性322

6.3.1 多层介质声学斗篷的声学特性计算323

6.3.2 声绕射的影响因素及规律328

6.4 声学斗篷结构设计及实验337

6.4.1 惯性超材料设计338

6.4.2 五模超材料设计346

6.4.3 实验及测试结果354

6.5 小结358

参考文献358