本项目来源于国家自然科学基金项目，"具有低频宽禁带特性的广义声子晶体新机理研究"。声子晶体是一种具有周期性点阵结构的多元介质材料，其显著的技术标志是可产生弹性波禁带，从而具有在禁带范围内完全隔绝弹性波传播的特点。目前国内外关于声子晶体的研究工作主要集中在禁带产生机理、禁带计算方法和禁带特性的研究等方面。其中布拉格散射机理阐明了晶格周期性对弹性波传播的影响，介质配比及晶格结构的类型、拓扑、尺寸等是影响弹性波禁带的主要因素，布拉格型禁带具有带隙宽、衰减量大等特点，但其晶格常数条件使其很难应用于中低频领域；局域共振机理突出散射体的振子效应，具有弹性波禁带频率低、小尺寸控制大波长的优点，但其禁带频率范围很窄不利于工程实际应用，因此，探索新型禁带产生机理、设计新型声子晶体结构，拓展声子晶体中弹性波的中低频禁带范围，对于丰富声子晶体的理论基础具有重要的科学意义，同时具有重要的工程应用价值。

本项目进展顺利，提出了含有缝隙结构的广义声子晶体为研究对象，利用有限元理论，开展声波（声能量）可视化技术的研究。从能带图、透射谱、能量分析等多个角度对缝隙结构声子晶体的禁带产生新机理进行研究。建立了缝隙结构声子晶体共振频率的理论预测模型，对缝隙组合声子晶体的禁带拓宽机理和禁带特性进行研究。制备声子晶体结构，搭建实验平台，对结构禁带特性进行测试，获得了一款适合工程实际应用的低频宽禁带声子晶体。同时，开展了和项目相关内容的拓展研究，包括声子晶体缺陷态特性研究、径向声子晶体结构禁带机理研究、低频宽带声隐身机理研究以及声单向透射机理研究等。项目执行期间共发表学术论文45篇，其中SCI收录34篇，EI收录23篇，申请国家发明专利2项，并参与国内与国际相关学术会议5次，培养博士生3名，硕士生3名，另有3名博士生和4名硕士生在读，获得陕西省优秀博士学位论文1篇，西安交通大学优秀博士学位论文1篇。

    在弹性波在广义声子晶体的传播研究中，获得授权发明专利"具有缝隙特征散射体的二维声子晶体结构及带隙材料"，并搭建了实验平台，验证了该类声子晶体在中低频范围内的隔声效果，并以航空发动机的排气管道隔声为对象，提出了在涵道内设置这种声子晶体的隔声应用的方案；针对弹性波在超结构中的传播特性方面的研究，提出了具有缝隙特征准周期结构，研究了具有缝隙特征结构的声子晶体低频宽禁带的产生机理，实现100~200 Hz的弹性波宽频禁带；以齿轮传动系统的振动噪声控制为研究背景，研究了板-振子类声子晶体弹性波禁带特性及机理；本项目对声子晶体的理论设计和技术实现进一步推动了声子晶体在工程领域和国防领域的潜在应用。