具週期結構薄板之蘭姆波波傳量測與分析

Abstract

本文主要討論蘭姆波在含有週期結構之薄板中傳遞的行為，設計兩種不同的週期結構，對其進行有限元素模擬，觀察週期結構的波傳特性並進行參數研究，最後透過實驗量測進行比較與驗證。 數值模擬部分，首先觀察無結構均質薄板之波傳特性，並藉由不同傳遞模態的位移場特徵對模態進行分類，將頻帶結構中不屬於蘭姆波的色散曲線移除，以降低分析頻帶結構的難度。接著分別討論在薄板中週期排列圓洞以及圓柱體的結構，同樣將頻帶結構做模態篩選與分類後再行觀察，可以發現部分頻段沒有蘭姆波之色散曲線存在，即屬於蘭姆波之能隙，透過全波模擬打入特定模態的蘭姆波並計算穿透率可以驗證頻帶結構觀察到的能隙現象。最後分別對兩種週期結構進行幾何參數分析，觀察不同形成機制之能隙對幾何參數變化上的差異。 實驗量測部分，本研究使用PVDF線聚焦壓電換能器量測系統進行量測，利用頻域量測法分析量測數據後可得到結構的頻帶結構峰值圖，圖中峰值連線即為傳遞波之色散曲線，對不同尺寸之圓洞與圓柱型試片進行量測，並將量測結果與數值模擬結果進行比對，以相互確認模擬與實驗結果之可信度。綜合模擬與實驗，本研究整合出一套聲子晶體平板的分析流程，有利於聲子晶體平板元件的設計。

Date of Award	2016 Aug 24
Original language	Chinese
Supervisor	I-Ling Chang (Supervisor)