【摘 要】
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本文的研究内容包含两部分。第一部分研究如何利用PT-对称结构实现弹性薄板弯曲波的负折射。同利用声子晶体或超材料实现波的负折射相比,这种基于PT-对称结构的负折射具有结构简单而且频率可调的优点。为获得可调损耗及增益单元,我们在压电单元上连接了包含串联电感和正/负电阻的分流电路,通过电谐振实现弹性波的损耗与增益。为获得满足负折射条件的PT-对称单元的结构参数,我们运用散射矩阵方法对系统的透射性质进行了
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本文的研究内容包含两部分。第一部分研究如何利用PT-对称结构实现弹性薄板弯曲波的负折射。同利用声子晶体或超材料实现波的负折射相比,这种基于PT-对称结构的负折射具有结构简单而且频率可调的优点。为获得可调损耗及增益单元,我们在压电单元上连接了包含串联电感和正/负电阻的分流电路,通过电谐振实现弹性波的损耗与增益。为获得满足负折射条件的PT-对称单元的结构参数,我们运用散射矩阵方法对系统的透射性质进行了研究,由此求得系统中波场的性质与结构参数的关系。本文的设计思想和方法为PT-对称结构的获得及研究提供了新的思路。本文的第二部分对完美超表面的设计方法进行了探讨,提出了一种基于凹槽平面刚性板结构的声学波回反射器。与相位梯度超表面的原理不同,文中采用光栅衍射理论对回反射器的结构进行设计,实现声波的三角度及五角度回反射器,有限元方法模拟结果表明,其反射效率均接近100%。
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