Fononik Kristalerde Ses Dalgasının Dispersiyon Özellikleri: Sonlu Elemanlar Analizi

Authors : Zafer ÖZER

Pages : 145-152

Doi:10.21605/cukurovaummfd.504561

View : 15 | Download : 9

Publication Date : 2018-09-30

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmada farklı tasarımlardaki fononik kristallerin dispersiyon özellikleri deneysel olarak FFT algoritması ve nümerik olarak sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak araştırılmıştır. Periyodik olarak yerleştirilmiş kompozit silindirlerden oluşan kare örgü ve yarı-periyodik (Fibonacci dizilimi) yapıdaki iki boyutlu fononik kristal de, birinci Brillouin bölgesinde dalga vektörüne (k) karşılık frekanslar elde edilerek M–Г–X–M yolu boyunca fononik bant yapıları çizdirildi. Periyodik fononik kristal tasarımlarından dolu kompozit silindirlerden oluşan yapıda 4 kHz–7 kHz aralığında Г–X yönünde kısmi bant, nümerik olarak incelenen c-şekilli fononik kristalde 2 kHz–3 kHz aralığında tam bant, Fibonacci dizilimindeki fononik kristalde ise 3 kHz–4 kHz ve 3,5 kHz–6,7 kHz aralıklarına Г–X yönünde kısmi bantlar gözlendi. Sonuçların geçerliliğini test etmek için sonlu yapıda iletim kayıpları nümerik olarak hesaplandı ve deneysel olarak ölçüldü. Fononik bant yapısı ile elde edilen iletim kayıpları karşılaştırıldığında sonuçların uyumlu oldukları gözlendi.
Keywords : Fononik kristal, Dispersiyon özellikleri, Sonlu elemanlar metodu