人工编织周期性结构低频带隙机理的研究

为了解决传统周期性结构声子晶体带隙频率高的难题，本项目从振动与噪声控制、特别是低频振动与噪声控制的实际需要出发，通过深入分析、总结声子晶体的两种带隙机理- - 布拉格散射机理和局域共振带隙机理，构建人工编织的具有低频带隙的一维和多维周期性结构的理论结构模型，并利用计算机仿真计算和试验验证模型。在此基础上，应用复合材料的真空薄膜淀积技术（即PVD）编织周期性结构，为制备具有低频带隙的周期性结构提供切实可行的手段，并最终将该项目的研究成果应用于机械设备的低频振动与噪声控制，如汽车、潜艇的低频振动与噪声控制。该研究将为解决低频振动与噪声控制这一难题提供一种可行的手段。.总之，本项目旨在建立具有低频带隙的周期性结构的理论模型，并应用复合材料的真空薄膜淀积技术编织此结构，最终制备具有带隙起始频率低且有一定带宽的周期性结构。

以声子晶体理论为理论基础，通过理论计算、仿真和试验的方法研究了一维、二维和三维周期性结构的带隙特性特别是低频带隙特性。一维和二维研究取得较好研究效果，其中一维周期性阻尼薄板结构的研究在东风公司自主品牌（S30/H30/H30cross）三款轿车上得到了批量应用；开发的二维周期性开孔结构阻尼夹套产品通过了我国船舶重工集团公司725研究所的测试，研究成果的应用取得了明显经济和社会效益。研究了一维、二维和三维周期结构的结构和材料参数与低频带隙的关系，为人工周期结构的设计和制造提供了依据。. 研究取得了一定成果：已发表文章4篇（1篇录用EI），外文投稿5篇（其中1篇已预录），申请发明专利3项（其中1项为2009年申请，但应用本项目的成果完善，已授权），培养硕士9人（其中2人已毕业），1项成果鉴定为国际先进。