聲學超常材料的等效負材料特性探討

Translated title of the thesis: The study on the equivalent negative material properties of acoustic metamaterials
  • 王 聖智

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

在自然界中,質量密度和楊氏模數為描述材料的基本物理性質,其值都是大於零,但人造結構所形成的物質可以實現小於零的材料參數,而這些特殊的物理性質可以有?多可能的應用,如雙負聲學超常材料可以達成負折射現象或次波長成像,而單負聲學超常材料可以應用在聲波或彈性波濾波器。 近年來學者專注於研究聲學超常材料的負質量以及負楊氏模數,而本文主要在研究含次結構的彈簧質量塊週期系統,探討其等效系統,並探討其能量傳遞與波衰減機制,發現在當波傳頻率大於次結構的共振頻率,將其等效質量或等效彈簧常數值為負,且波無法在週期系統中進行傳遞,嘗試結合等效負質量及等效負彈簧常數的彈簧質量塊週期系統,期望可以達到雙負聲學超常材料,但卻發現在等效負質量及等效負彈簧常數的頻率重合區,並沒有觀察到波傳遞的行為。 此外,本研究提出一含次結構的彈簧質量塊週期系統設計,主要在用於增加能隙,可作為寬能隙的濾波器,本文探討兩種不同設計,第一種是學者所提出的採用多重次結構週期系統,結合不同次結構的共振來達到能隙範圍的增加,第二種為本研究所提出採用雙原子系統的概念加入次結構,彈簧質量塊組合與多重次結構完全相同,經比較兩種週期系統設計皆對波的吸收有效果,但第二種設計有明顯較寬的能隙。
Date of Award2014 Sep 3
Original languageChinese
SupervisorI-Ling Chang (Supervisor)

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