考虑材料参数的二维固/固声子晶体拓扑优化设计

• 作 者: 许卫锴 宁金英 韩世超 余欣宇 祁武超
• 机 构: 沈阳航空航天大学航空宇航学院
• 出 处: 沈阳航空航天大学学报
• 发表日期: 2019年5期
• 关键词: 声子晶体 拓扑优化 遗传算法 带隙特性 材料参数 phononic crystaltopological optimizationgenetic algorit
• 基金项目: 国家自然科学基金(项目编号:11672187,11502149,11302135),辽宁省自然科学基金(项目编号:2019-ZD-0229,2019-ZD-0297),辽宁省教育厅基础研究项目(项目编号:JYT19056),沈阳航空航天大学大学生创新训练项目(项目编号:201910143297)

基于混合变量的两阶段遗传算法,对声子晶体拓扑构型及影响二维固/固声子晶体的材料参数进行优化,得到了较宽的低频带隙。结果表明,散射体的材料密度和弹性模量对声子晶体的带隙特性均具有重要影响,但较高的弹性模量更易于产生较宽的低频带隙;在散射体具有较高的弹性模量时,能够大幅增加声子晶体的相对带宽,在此基础上,密度的改变能够进一步发挥调制作用;散射体和基体的密度差值及弹性模量差值越大越易产生较宽的带隙,这为声子晶体的带隙调制和设计提供了一定的理论依据。