Page 10 - 《应用声学》2021年第3期

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率、声子晶体结构前盖板带隙以及换能器的振动特 tic welding horns with slots[J]. Journal of Mechanical
性的影响，得出了如下结论： Strength, 2010, 32(4): 617–621.
[5] 温熙森. 声子晶体 [M]. 北京: 国防工业出版社, 2009.
(1) 二维声子晶体结构前盖板对换能器的共振
[6] Wilm M, Ballandras S, Vincent L, et al. A full 3D
频率存在影响，随着散射体半径的增大，共振频率也 plane-wave-expansion model for 1–3 piezoelectric compos-
在变大，随着散射体高度的增加，共振频率先增加后 ite structures[J]. The Journal of the Acoustical Society of
减小； America, 2002, 112(3 Pt 1): 943–952.
[7] Wilm M, Khelif A, Vincent L, et al. Design guidelines
(2) 通过有限元仿真法计算的加速度响应曲线 of 1–3 piezoelectric composites dedicated to ultrasound
可知二维声子晶体结构前盖板存在包含换能器共 imaging transducers, based on frequency band-gap con-
振频率的带隙范围，并且带隙的范围会随着散射体 siderations[J]. The Journal of the Acoustical Society of
America, 2007, 122(2): 786–793.
的半径和高度发生变化；
[8] Aragón J L, Quintero-Torres R, Domínguez-Juárez J L,
(3) 在换能器前盖板前端开圆柱形孔径形成的 et al. Planar modes free piezoelectric resonators using
二维声子晶体结构能够有效抑制大尺寸夹心式换 a phononic crystal with holes[J]. Ultrasonics, 2016, 71:
177–182.
能器的横向振动，优化换能器的振动性能。
[9] Ronda S, Aragón J L, Iglesias E, et al. The use of
大尺寸夹心式换能器的耦合振动是在横向尺 phononic crystals to design piezoelectric power transduc-
寸过大时会出现的一种现象，对换能器的工作效率 ers[J]. Sensors (Basel, Switzerland), 2017, 17(4): 729.
[10] Khelif A, Aoubiza B, Mohammadi S, et al. Complete band
会造成很大的影响，本文基于二维声子晶体结构带
gaps in two-dimensional phononic crystal slabs[J]. Phys-
隙的有限元法研究为抑制功率超声换能器的耦合 ical Review. E, Statistical, Nonlinear, and Soft Matter
振动提供了一种新的方案，在实际应用中具有重要 Physics, 2006, 74(4 Pt 2): 046610.
[11] 王莎, 林书玉, 段祎林. 基于二维声子晶体结构的大尺寸超声
意义。
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Wang Sha, Lin Shuyu, Duan Yilin. A large-size ultrasonic
plastic welding system based on two-dimensional phononic
参 考 文 献
crystal structure[J]. Journal of Applied Acoustics, 2018,
37(5): 811–816.
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