将局域共振型声子晶体的低频减振机理引入欧拉梁结构中,给出一种附加两级局域共振子结构的欧拉梁。考虑局域共振子中橡胶质量,采用传递矩阵法研究该结构的振动带隙特性。分析考虑橡胶质量后算法的收敛性。通过有限元仿真验证计算结果。分析材料密度对振动带隙特性的影响。结果表明,该算法具有收敛性好的优点,且比传统传递矩阵法更好地吻合有限元法的计算结果;在附加相同质量时,两级结构比单级结构具有更低的带隙起始频率和覆盖更高频率范围的第二带隙;随着第一级散射体密度的降低,第一带隙的起始频率基本不变,着重于低频第一带隙减振时可以通过选择密度较小的材料减小附加质量。

使用平面波展开法,讨论了单元结构尺寸对正方形排列的不锈钢/空气二维声子晶体声波禁带的影响.结果表明,当填充率(晶格常数)增大时,最低禁带宽度增大(减小);最低禁带中心频率基本不受散射体半径的影响,但随晶格常数的增大而降低.

针对声子晶体直杆减振效果不理想的问题，提出了一种具有宽频多维减振能力的声子晶体角式组合杆．采用传递矩阵法进行了理论分析，在MATLAB中进行了数值计算，最后通过仿真和实验加以验证．分析结果表明：声子晶体角式组合杆能够实现弯曲带隙内的三维减振和纵向带隙内的二维减振性能，是一种良好的宽频多维减振元件；夹角和加载角对声子晶体角式组合杆的减振性能有重要影响．

低频振动和噪声的控制问题是当今环境面临的重要挑战。基于声子晶体的局域共振机理,设计一种新型的螺旋局域共振单元声子晶体板结构,并结合数值计算和试验测试对结构的低频振动带隙特性进行分析和验证。分析发现,共振带隙的产生是由螺旋共振单元的局域共振模态与板中传播的弹性波相互耦合作用造成的,而且带隙宽度与耦合强度直接相关。通过改变结构的材料和尺寸参数可以将共振带隙调节到满足实际应用要求的低频范围。数值计算结果与试验测试结果基本一致,同时证实所设计的结构在250 Hz以下的低频范围具有较宽的振动带隙,最低带隙频率低至42 Hz。这种结构设计及其研究结果为声子晶体研究提供了获得低频振动带隙的理论依据和有效方法,在低频减振降噪方面具有潜在的应用前景。

局域共振型声子晶体梁具有纵向振动带隙和横向振动带隙,一般而言,前者频率范围很窄而且衰减量极小,后者频率范围很宽并且衰减很强,二者往往不在同一频带,因此很难满足同一频带内的多维减振要求.针对这一问题,为充分利用横向振动带隙的宽频带强衰减特性,提出了一种局域共振型角式声子晶体梁,采用传递矩阵法进行了理论分析和数值求解,并进一步在有限元软件中做了仿真验证,结果表明该角梁能够通过纵波与横波的转换,使得三个自由度上的振动均能在同一频带内得到有效的衰减,从而一方面满足了工程上的多维减振需求,另一方面也拓展了声子晶体减振应用场合.

基于声子晶体理论将液压管路设计成由钢管和挠性软管组成的周期结构利用其带隙特性实现液压系统的振动控制。分别采用传递矩阵法和有限元法对周期管路的能带结构和振动传递特性进行了计算同时深入研究了压力和黏度对周期管路带隙特性的影响。结果表明周期管路在1 000 Hz以下的低频范围内具有良好的减振性能能够有效的抑制液压管路中弯曲振动的传播;流体压力导致周期管路弯曲振动带隙升高而流体黏度则其没有任何影响。文中的研究为液压管路的振动控制提供了一条新的技术途径。