低频振动与噪声的控制问题是目前工程领域中亟需解决的难点问题之一,本文围绕“降低带隙频率”和“拓宽带隙范围”两个核心问题进行探究,旨在获得具有低频宽带隙、减振性能好等特性的声子晶体。声子晶体是一种具有弹性波带隙的人工周期性复合材料,可用于操控弹性波与声波的传播,在减振降噪等领域应用前景广阔。本学位论文首先对声子晶体在近二十年里的研究状况进行了介绍,总结了国内外众多学者们的优秀研究成果,并指出了声子晶体研究目前所存在的一些问题以及自己所要研究的方向,此外还对声子晶体的一些基本概念、基础理论以及带隙计算方法进行了阐述说明;然后针对声子晶体的带隙特性,结合已有的文献研究结果,分别设计了两种不同结构类型的声子晶体模型,采用有限元法对它们的带隙特性进行了详细的研究。主要研究成果如下:设计了一种嵌入型二维锥形散射体声子晶体板模型,该模型由涂有硅橡胶包裹层的锥形散射体嵌入到四个环氧树脂短连接板中构成。利用有限元法对该声子晶体板的带隙特性进行了仿真研究,研究发现:新设计的声子晶体板在低频范围可获得极宽的完全带隙,相比于粘连型正方连接板模型结构,第一完全带隙起始频率更低,带宽扩大了近15倍。此外还详细研究了声子晶体板模型的几何参数、对称性以及散射体嵌入到硅橡胶的深度对能带结构的影响。为了获得更宽的局域共振带隙,设计了一种贴附型二维锥形散射体声子晶体板模型,该模型是由锥形铅制散射体周期性地阵列于一块二维二组元基体板两边构成,其中基体板是由硅橡胶填充体与四个环氧树脂短板相连接而组成。利用有限元法仿真计算了该声子晶体板的能带结构、传输损失和位移矢量场,对其局域共振带隙产生机理进行了分析,并进一步研究了该声子晶体板的散射体材料、晶格常数以及硅橡胶填充层的几何参数对带隙的影响。研究发现,该声子晶体模型可以在0-2750 Hz的频率范围产生多条局域共振带隙,总带隙频宽占比达到91.2%;通过改变散射体的密度、声子晶体板的晶格常数以及硅橡胶填充层的几何参数,可以在一定程度上对带隙进行调控。本学位论文所做工作对声子晶体的带隙调节控制和结构优化具有一定的参考价值。设计的两种新型二维锥形散射体声子晶体板模型具有良好的低频带隙特性,为声子晶体在低频减振降噪领域的应用提供了可靠的理论依据。