基于COMSOL的固体力学或压力声学模块仿真声子晶体

在COMSOL中，可以用 固体力学 或 压力声学 模块仿真声子晶体。

首先以一维声子晶体为例：

如上图，模型左右两部分是不同的材料，并且在左右方向具有周期排列特征。

在物理场中设置周期性边界条件：

在周期边界上设置一致的网格点，以提高数值稳定性：

仿真得到的一维声子晶体能带图：

对于实际的准周期性模型，可以计算透射谱，以验证声子晶体能带中存在的禁带现象：

上图可以明显看到频率对透射率的影响。特定的频率下，声波很难从一端传播到另一端，就是对应的能带图中所谓的禁带。

对于二维、三维模型，需要根据对称性，建立合适的周期性模型及添加合适的周期性边界条件。一些二维、三维结构的布里渊区：

二维声子晶体能带：

三维FCC声子晶体能带，以及这里选取的周期性结构：

得到的声子能带图：

也可以按实际路径长度，设定高对称点分割，以便后续添加高对称点标记：

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