Dynamical effective parameters of elastic superlattice with strong acoustic contrast between the constituents
Analytical formulas are obtained for frequency-dependent effective elastic modulus and effective mass density for a periodic layered structure. The proposed homogenization procedure is valid at sufficiently high frequencies well above the lowest band gap in the acoustic spectrum of the structure. It...
Saved in:
| Published in: | Физика низких температур |
|---|---|
| Date: | 2018 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
2018
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/176456 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Dynamical effective parameters of elastic superlattice with strong acoustic contrast between the constituents / Y. Zubov, Bahram Djafari-Rouhani, A. Krokhin // Физика низких температур. — 2018. — Т. 44, № 12. — С. 1639-1644. — Бібліогр.: 31 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862631074217066496 |
|---|---|
| author | Zubov, Y. Bahram Djafari-Rouhani Krokhin, A. |
| author_facet | Zubov, Y. Bahram Djafari-Rouhani Krokhin, A. |
| citation_txt | Dynamical effective parameters of elastic superlattice with strong acoustic contrast between the constituents / Y. Zubov, Bahram Djafari-Rouhani, A. Krokhin // Физика низких температур. — 2018. — Т. 44, № 12. — С. 1639-1644. — Бібліогр.: 31 назв. — англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Физика низких температур |
| description | Analytical formulas are obtained for frequency-dependent effective elastic modulus and effective mass density for a periodic layered structure. The proposed homogenization procedure is valid at sufficiently high frequencies well above the lowest band gap in the acoustic spectrum of the structure. It is shown that frequencydependent effective parameters may take negative values either in different regions of frequencies or in the same
quite narrow region. This property demonstrates that 1D elastic structure may behave in the limit of small Bloch
wave vectors as a double-negative acoustic metamaterial.
Отримано аналітичні формули для частотно-залежних ефективного модуля пружності та ефективної щільності періодичної шаруватої структури. Запропонована процедура гомогенізації справедлива при досить високих частотах, що
перевищують частоту першої забороненої зони в акустичному
спектрі структури. Показано, що залежні від частоти ефективні параметри можуть набувати від’ємних значень або в
різних частотних областях, або в одній досить вузькій області. Ця властивість показує, що одновимірна пружна структура в межі малих блоховських хвильових векторів може поводитися як акустичний метаматериал, у якого обидва ефективні параметри від’ємні.
Получены аналитические формулы для частотнозависимых эффективного модуля упругости и эффективной
плотности периодической слоистой структуры. Предложенная процедура гомогенизации справедлива при достаточно
высоких частотах, превышающих частоту первой запрещенной зоны в акустическом спектре структуры. Показано, что
зависящие от частоты эффективные параметры могут принимать отрицательные значения либо в различных частотных
областях, либо в одной достаточно узкой области. Данное
свойство показывает, что одномерная упругая структура в
пределе малых блоховских волновых векторов может вести
себя как акустический метаматериал, у которого оба эффективных параметра отрицательны.
|
| first_indexed | 2025-11-30T11:13:33Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-176456 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0132-6414 |
| language | English |
| last_indexed | 2025-11-30T11:13:33Z |
| publishDate | 2018 |
| publisher | Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Zubov, Y. Bahram Djafari-Rouhani Krokhin, A. 2021-02-04T17:46:03Z 2021-02-04T17:46:03Z 2018 Dynamical effective parameters of elastic superlattice with strong acoustic contrast between the constituents / Y. Zubov, Bahram Djafari-Rouhani, A. Krokhin // Физика низких температур. — 2018. — Т. 44, № 12. — С. 1639-1644. — Бібліогр.: 31 назв. — англ. 0132-6414 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/176456 Analytical formulas are obtained for frequency-dependent effective elastic modulus and effective mass density for a periodic layered structure. The proposed homogenization procedure is valid at sufficiently high frequencies well above the lowest band gap in the acoustic spectrum of the structure. It is shown that frequencydependent effective parameters may take negative values either in different regions of frequencies or in the same
 quite narrow region. This property demonstrates that 1D elastic structure may behave in the limit of small Bloch
 wave vectors as a double-negative acoustic metamaterial. Отримано аналітичні формули для частотно-залежних ефективного модуля пружності та ефективної щільності періодичної шаруватої структури. Запропонована процедура гомогенізації справедлива при досить високих частотах, що
 перевищують частоту першої забороненої зони в акустичному
 спектрі структури. Показано, що залежні від частоти ефективні параметри можуть набувати від’ємних значень або в
 різних частотних областях, або в одній досить вузькій області. Ця властивість показує, що одновимірна пружна структура в межі малих блоховських хвильових векторів може поводитися як акустичний метаматериал, у якого обидва ефективні параметри від’ємні. Получены аналитические формулы для частотнозависимых эффективного модуля упругости и эффективной
 плотности периодической слоистой структуры. Предложенная процедура гомогенизации справедлива при достаточно
 высоких частотах, превышающих частоту первой запрещенной зоны в акустическом спектре структуры. Показано, что
 зависящие от частоты эффективные параметры могут принимать отрицательные значения либо в различных частотных
 областях, либо в одной достаточно узкой области. Данное
 свойство показывает, что одномерная упругая структура в
 пределе малых блоховских волновых векторов может вести
 себя как акустический метаматериал, у которого оба эффективных параметра отрицательны. This work is supported by an Emerging Frontiers in Research and Innovation grant from the National Science
 Foundation (Grant No. 1741677). en Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України Физика низких температур Електронні властивості низьковимірних систем Dynamical effective parameters of elastic superlattice with strong acoustic contrast between the constituents Динамічні ефективні параметри пружної надгратки з акустично різними компонентами Динамические эффективные параметры упругой сверхрешетки с акустически различными компонентами Article published earlier |
| spellingShingle | Dynamical effective parameters of elastic superlattice with strong acoustic contrast between the constituents Zubov, Y. Bahram Djafari-Rouhani Krokhin, A. Електронні властивості низьковимірних систем |
| title | Dynamical effective parameters of elastic superlattice with strong acoustic contrast between the constituents |
| title_alt | Динамічні ефективні параметри пружної надгратки з акустично різними компонентами Динамические эффективные параметры упругой сверхрешетки с акустически различными компонентами |
| title_full | Dynamical effective parameters of elastic superlattice with strong acoustic contrast between the constituents |
| title_fullStr | Dynamical effective parameters of elastic superlattice with strong acoustic contrast between the constituents |
| title_full_unstemmed | Dynamical effective parameters of elastic superlattice with strong acoustic contrast between the constituents |
| title_short | Dynamical effective parameters of elastic superlattice with strong acoustic contrast between the constituents |
| title_sort | dynamical effective parameters of elastic superlattice with strong acoustic contrast between the constituents |
| topic | Електронні властивості низьковимірних систем |
| topic_facet | Електронні властивості низьковимірних систем |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/176456 |
| work_keys_str_mv | AT zubovy dynamicaleffectiveparametersofelasticsuperlatticewithstrongacousticcontrastbetweentheconstituents AT bahramdjafarirouhani dynamicaleffectiveparametersofelasticsuperlatticewithstrongacousticcontrastbetweentheconstituents AT krokhina dynamicaleffectiveparametersofelasticsuperlatticewithstrongacousticcontrastbetweentheconstituents AT zubovy dinamíčníefektivníparametripružnoínadgratkizakustičnoríznimikomponentami AT bahramdjafarirouhani dinamíčníefektivníparametripružnoínadgratkizakustičnoríznimikomponentami AT krokhina dinamíčníefektivníparametripružnoínadgratkizakustičnoríznimikomponentami AT zubovy dinamičeskieéffektivnyeparametryuprugoisverhrešetkisakustičeskirazličnymikomponentami AT bahramdjafarirouhani dinamičeskieéffektivnyeparametryuprugoisverhrešetkisakustičeskirazličnymikomponentami AT krokhina dinamičeskieéffektivnyeparametryuprugoisverhrešetkisakustičeskirazličnymikomponentami |