区间模型下声子晶体的带隙优化研究

作     者：刘坚 陈俊煌 夏百战 满先锋 LIU Jian;CHEN Junhuang;XIA Baizhan;MAN Xianfeng

作者机构：湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2018年第37卷第17期

页      面：115-121页

核心收录：

学科分类：12[管理学] 083002[工学-环境工程] 1204[管理学-公共管理] 120402[管理学-社会医学与卫生事业管理(可授管理学、医学学位)] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 0837[工学-安全科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金青年科学基金(11402083) 

主　　题：声子晶体 带隙 区间模型 Chebyshev展开 可靠性优化 

摘      要：目前对于声子晶体的优化设计都是基于确定性的声学模型。然而不确定性广泛存在于声子晶体,并严重影响其声学性质。针对这一现状,将区间模型引入声子晶体,描述其系统参数的不确定性。接着,采用Chebyshev多项式构建声子晶体能带结构的代理模型,以分析不确定参数对声子晶体带隙的影响。最后,以声子晶体带隙最大化为目标函数,以带隙的变化范围为约束条件,构建基于Chebyshev代理模型的区间声子晶体的可靠性优化模型,并采用遗传算法求解。数值分析结果表明,Chebyshev代理模型能高效且较精确地预测区间模型下声子晶体的带隙变化范围。以Chebyshev代理模型为基础的声子晶体优化模型,在考虑区间不确定性的条件下,最大化带隙的变化范围,极大地改善了声子晶体的声音屏蔽性能。