1.一種基于小波有限元模型的一維聲子晶體梁結(jié)構(gòu)帶隙設(shè)計(jì)方法,其特征在于:其包括以下步驟:
一、通過將區(qū)間B樣條小波與有限元法相結(jié)合,建立一維聲子晶體梁帶隙特性計(jì)算模型;
二、采用一中所構(gòu)造的計(jì)算模型,并在頻域內(nèi),結(jié)合單胞技術(shù)和周期邊界條件獲得聲子晶體的帶隙特性
三、為獲得滿足特定頻帶要求的帶隙特性,通過不斷計(jì)算調(diào)整一維聲子晶體梁結(jié)構(gòu)尺寸,在固定晶格常數(shù)的前提下,通過獲得最佳填充率,確定散射體幾何尺寸關(guān)系,最終完成一維聲子晶體梁結(jié)構(gòu)帶隙設(shè)計(jì),獲得一維聲子晶體梁結(jié)構(gòu)尺寸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于小波有限元模型的一維聲子晶體梁結(jié)構(gòu)帶隙設(shè)計(jì)方法,其特征在于,一中、首先采用區(qū)間B樣條小波,獲得任意尺度j的m階B樣條尺度函數(shù)
并得到相應(yīng)的小波函數(shù)
根據(jù)梁理論,從梁單元?jiǎng)菽艹霭l(fā),通過變分原理,獲得一維聲子晶體梁帶隙特性計(jì)算模型:
其中,ω為角頻率,與分別表示系統(tǒng)剛度矩陣與質(zhì)量矩陣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于小波有限元模型的一維聲子晶體梁結(jié)構(gòu)帶隙設(shè)計(jì)方法,其特征在于,二中,包括以下步驟:
首先將單胞節(jié)點(diǎn)分成三類,即左邊界節(jié)點(diǎn)、右邊界節(jié)點(diǎn)和內(nèi)部節(jié)點(diǎn),則獲得變化后的一維聲子晶體梁帶隙特性計(jì)算模型如下:
并從中獲得
vR=eikavL,
FR=-eikaFL,
其次將波矢k作為橫坐標(biāo)x、特征頻率為縱坐標(biāo)y,當(dāng)具體波矢k=[kx ky],kx ky為波數(shù),當(dāng)其在第一Brillouin邊界取值時(shí),就可得到聲子晶體板結(jié)構(gòu)帶隙特性,可用簡約波矢M、Γ、X做為橫坐標(biāo),用頻率作為縱坐標(biāo)描述。