广东工业大学学报 ›› 2015, Vol. 32 ›› Issue (3): 127-132.doi: 10.3969/j.issn.1007-7162.2015.03.024

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基于二维声子晶体点缺陷的声能俘获系统的优化

 宁留洋, 张欣   

  1. 广东工业大学 物理与光电工程学院，广东 广州 510006
  • 收稿日期:2014-02-07 出版日期:2015-09-22 发布日期:2015-09-22
  • 作者简介:宁留洋（1986-）,男，硕士研究生,主要研究方向为子晶体、超常材料.
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目(11004039,11374066,11374068);广东自然科学基金资助项目（S2012020010885）；广州市珠江科技新星项目 （2011J2200013）

Optimum Acoustic Energy Harvesting Based on 2D Phononic Crystal with Point Defect

Ning Liu-yang, Zhang Xin   

  1. School of Physics and Optoelectronic Engineering, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China
  • Received:2014-02-07 Online:2015-09-22 Published:2015-09-22
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摘要： 研究了二维声子晶体点缺陷的声能俘获系统，这种声子晶体是由水圆柱体散射体插在水银中组成的.数值结果表明声波局域在点缺陷处，通过放入压电片可俘获声能.采用一种新颖的优化方法，即在点缺陷中引入第三组元，计算寻找高质点速度场，预知压电片最优的位置和结构，获得了最优的声能俘获系统.结果还发现低密度的缺陷圆柱体在高密度流体基体下更利于声波局域和声能俘获.

关键词: 声子晶体, 点缺陷, 局域化

Abstract: In this paper, the authors investigate the optimization of acoustic energy harvesting based on twodimensional phononic crystal consisting of water cylinders in mercury background with a point defect. The numerical results show that the acoustic waves are localized and energy can be harvested by using piezoelectric film. The position of the highest particle velocity predicts the optimum position and structure of the piezoelectric film. By introducing the third component in the point defect, the optimum acoustic energy harvesting is obtained. It is found that the low density of the defect cylinder is of great advantage to acoustic localization and energy harvesting.

Key words: phononic crystal, point defect, localization

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