Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

İçi Boş Silindirlerden Oluşan Farklı Örgü Yapılarına Sahip Fononik Kristallerin Bant Yapılarının İncelenmesi

Yıl 2023, Cilt: 14 Sayı: 3, 401 - 405, 30.09.2023
https://doi.org/10.24012/dumf.1232151

Öz

Fononik kristaller, farklı akustik özelliklere sahip iki veya daha fazla malzemeden meydana gelen akustik metamalzemelerdir. Günümüzde mikro/nano-mekanik boyutlardaki tasarımlarla, MHz/GHz frekanslarda kablosuz iletişim, algılama, perdeleme, ultrasonik görüntüleme, ses odaklaması, dalga hapsetme, dalga kılavuzu gibi birçok uygulaması vardır. Bu çalışmada, duyulabilir ses frekansı aralığında (100Hz-20kHz), içi boş Alüminyum silindirlerden oluşan farklı örgü yapılarına sahip iki boyutlu fononik kristallerde bant yapıları incelendi. Fononik kristalin bant yapısı Sonlu Elemanlar Metodu ile teorik olarak hesaplanarak Hızlı Fourier Dönüşümü ile bu analizin geçerliliği test edildi.

Teşekkür

Prof. Dr. Amirullah MAMEDOV'a ve Doç. Dr. Zafer ÖZER'e, Sonlu Elemanlar Analizi sonuçları için sağladığı teknik desteğe teşekkür ederim.

Kaynakça

  • [1] P. Deymier, Acoustic Metamaterials and Phononic Crystals. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2013.
  • [2] M. S. Kushwaha, P. Halevi, “Giant Acoustic Stop Bands in Two-Dimensional Periodic Arrays of Liquid Cylinders”, Applied Physics Letters, vol. 69, no. 1, pp. 31-33, 1996, https://doi.org/10.1063/1.118108
  • [3] A. Sukhovich, B. Merheb, K. Muralidharan, J. O. Vasseur, Y. Pennec, P. A. Deymier, J. H. Page, “Experimental and Theoretical Evidence for Subwavelength Imaging in Phononic Crystals”, Physical Review Letters, vol. 102, no. 15, 154301, 2009, https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.102.154301
  • [4] C. He, H. Zhao, R. Wei; B. Wu, “Existence of Complete Band Gaps in 2D Steel-Water Phononic Crystal with Square Lattice”. Frontiers of Mechanical Engineering in China. vol. 5, no. 4, pp. 450–454, 2010, https://doi.org/10.1007/s11465-010-0105-y
  • [5] Z. Liu, X. Zhang, Y. Mao, Y.Y. Zhu, Z. Yang, C.T. Chan, P. Sheng, “Locally resonant sonic materials”. Science 289, vol. 289, no. 5485, pp. 1734–1736, 2000, doi:10.1126/science.289.5485.1734.
  • [6] Figes. Akustik Meta Malzemeler – Yeni Ufuklar Açan Malzeme Teknolojisi. Snell Yasası ve Negatif Kırınım, Erişim Tarihi: 27.05.2019. [Online]. https://figes.com.tr/akustik-meta-malzemeler-yeni-ufuklar-acan-malzeme-teknolojisi]
  • [7] Z. Özer, “Fononik Kristalerde Ses Dalgasının Dispersiyon Özellikleri: Sonlu Elemanlar Analizi”. Çukurova Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol. 33, no. 3, pp. 145 - 152, 2018, https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.504561
  • [8] D.P. Elford, “Band Gap Formation in Acoustically Resonant Phononic Crystals”, Doctoral thesis, Loughborough University Institutional Repository, Loughborough, 2010.
  • [9] Z. Özer, “Dispersion Features of Elastic Waves in Phononic Crystals: Finite Element Analysis”. Ferroelectrics, 2019, vol. 544, no. 1, pp. 68-74, https://doi.org/10.1080/00150193.2019.1598187
  • [10] Jr E. J. P. disper, J. M. C. Dos Santos, “Complete Band Gaps in Nano-piezoelectric Phononic Crystals”, Materials Research, vol. 20, no. 1, pp. 15-38, 2017, doi:10.1590/1980-5373-mr-2017-0298
  • [11] S. Palaz, O. Oltulu, A. M. Mamedov, “Dönen Kare Çubuklu İki Boyutlu Fononik Kristalin Dispersiyon Özellikleri”. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 19, pp. 536 - 543, 2019, doi: 10.35414/akufemubid.577855.
  • [12] C. He, H. Zhao, R. Wei & B. Wu , “Existence of Complete Band Gaps in 2D Steel-Water Phononic Crystal with Square Lattice”, Frontiers of Mechanical Engineering in China, vol. 5, no. 4, pp. 450-454, 2010, doi: 10.1007/s11465-010-0105-y
  • [13] Z. Özer, S. Palaz, A. M. Mamedov, E. Özbay, “Band Structure and Transmission Spectra in Multiferroic Based Sierpinski-Carpet Phononic Crystal”. European Physical Journal-Applied Physics, vol. 90, no. 2, pp. 1-6, 2020. https://doi.org/10.1051/epjap/2020190355
  • [14] G. Atasever, “İki boyutlu katı/katı fononik kristallerde elastik band yapıları”, Y.L. tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik Bölümü, Harran Üniversitesi, Şanlıurfa, 2019. http://hdl.handle.net/11513/2446.
  • [15] X.J. Liu, Y.H., Fan, “Band Structure Characteristics of T-square Fractal Phononic Crystals”, Chin. Phys. B, vol. 22, no. 3, 036101, 2013, doi:10.1088/1674-1056/22/3/036101
  • [16] Z. Özer, M. Demir, A. M. Mamedov, E. Özbay, “Band Structure of Phononic Crystal Consist of Hollow Aluminum Cylinders in Different Media; Finite Element Analysis”, presented at the 5th International Conference on Competitive Materials and Technology Processes, Miskolc-Lillafüred, Hungary Citation Sci., Oct. 8–12, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., vol. 613, 012018, 2018, doi: 10.1088/1757-899X/613/1/012018
Yıl 2023, Cilt: 14 Sayı: 3, 401 - 405, 30.09.2023
https://doi.org/10.24012/dumf.1232151

Öz

Kaynakça

  • [1] P. Deymier, Acoustic Metamaterials and Phononic Crystals. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2013.
  • [2] M. S. Kushwaha, P. Halevi, “Giant Acoustic Stop Bands in Two-Dimensional Periodic Arrays of Liquid Cylinders”, Applied Physics Letters, vol. 69, no. 1, pp. 31-33, 1996, https://doi.org/10.1063/1.118108
  • [3] A. Sukhovich, B. Merheb, K. Muralidharan, J. O. Vasseur, Y. Pennec, P. A. Deymier, J. H. Page, “Experimental and Theoretical Evidence for Subwavelength Imaging in Phononic Crystals”, Physical Review Letters, vol. 102, no. 15, 154301, 2009, https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.102.154301
  • [4] C. He, H. Zhao, R. Wei; B. Wu, “Existence of Complete Band Gaps in 2D Steel-Water Phononic Crystal with Square Lattice”. Frontiers of Mechanical Engineering in China. vol. 5, no. 4, pp. 450–454, 2010, https://doi.org/10.1007/s11465-010-0105-y
  • [5] Z. Liu, X. Zhang, Y. Mao, Y.Y. Zhu, Z. Yang, C.T. Chan, P. Sheng, “Locally resonant sonic materials”. Science 289, vol. 289, no. 5485, pp. 1734–1736, 2000, doi:10.1126/science.289.5485.1734.
  • [6] Figes. Akustik Meta Malzemeler – Yeni Ufuklar Açan Malzeme Teknolojisi. Snell Yasası ve Negatif Kırınım, Erişim Tarihi: 27.05.2019. [Online]. https://figes.com.tr/akustik-meta-malzemeler-yeni-ufuklar-acan-malzeme-teknolojisi]
  • [7] Z. Özer, “Fononik Kristalerde Ses Dalgasının Dispersiyon Özellikleri: Sonlu Elemanlar Analizi”. Çukurova Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol. 33, no. 3, pp. 145 - 152, 2018, https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.504561
  • [8] D.P. Elford, “Band Gap Formation in Acoustically Resonant Phononic Crystals”, Doctoral thesis, Loughborough University Institutional Repository, Loughborough, 2010.
  • [9] Z. Özer, “Dispersion Features of Elastic Waves in Phononic Crystals: Finite Element Analysis”. Ferroelectrics, 2019, vol. 544, no. 1, pp. 68-74, https://doi.org/10.1080/00150193.2019.1598187
  • [10] Jr E. J. P. disper, J. M. C. Dos Santos, “Complete Band Gaps in Nano-piezoelectric Phononic Crystals”, Materials Research, vol. 20, no. 1, pp. 15-38, 2017, doi:10.1590/1980-5373-mr-2017-0298
  • [11] S. Palaz, O. Oltulu, A. M. Mamedov, “Dönen Kare Çubuklu İki Boyutlu Fononik Kristalin Dispersiyon Özellikleri”. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 19, pp. 536 - 543, 2019, doi: 10.35414/akufemubid.577855.
  • [12] C. He, H. Zhao, R. Wei & B. Wu , “Existence of Complete Band Gaps in 2D Steel-Water Phononic Crystal with Square Lattice”, Frontiers of Mechanical Engineering in China, vol. 5, no. 4, pp. 450-454, 2010, doi: 10.1007/s11465-010-0105-y
  • [13] Z. Özer, S. Palaz, A. M. Mamedov, E. Özbay, “Band Structure and Transmission Spectra in Multiferroic Based Sierpinski-Carpet Phononic Crystal”. European Physical Journal-Applied Physics, vol. 90, no. 2, pp. 1-6, 2020. https://doi.org/10.1051/epjap/2020190355
  • [14] G. Atasever, “İki boyutlu katı/katı fononik kristallerde elastik band yapıları”, Y.L. tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik Bölümü, Harran Üniversitesi, Şanlıurfa, 2019. http://hdl.handle.net/11513/2446.
  • [15] X.J. Liu, Y.H., Fan, “Band Structure Characteristics of T-square Fractal Phononic Crystals”, Chin. Phys. B, vol. 22, no. 3, 036101, 2013, doi:10.1088/1674-1056/22/3/036101
  • [16] Z. Özer, M. Demir, A. M. Mamedov, E. Özbay, “Band Structure of Phononic Crystal Consist of Hollow Aluminum Cylinders in Different Media; Finite Element Analysis”, presented at the 5th International Conference on Competitive Materials and Technology Processes, Miskolc-Lillafüred, Hungary Citation Sci., Oct. 8–12, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., vol. 613, 012018, 2018, doi: 10.1088/1757-899X/613/1/012018

Ayrıntılar

Birincil Dil Türkçe
Bölüm Makaleler
Yazarlar

Mehtap DEMİR 0000-0001-6568-6080

Erken Görünüm Tarihi 30 Eylül 2023
Yayımlanma Tarihi 30 Eylül 2023
Gönderilme Tarihi 10 Ocak 2023
Yayımlandığı Sayı Yıl 2023 Cilt: 14 Sayı: 3

Kaynak Göster

IEEE M. DEMİR, “İçi Boş Silindirlerden Oluşan Farklı Örgü Yapılarına Sahip Fononik Kristallerin Bant Yapılarının İncelenmesi”, DÜMF MD, c. 14, sy. 3, ss. 401–405, 2023, doi: 10.24012/dumf.1232151.
DUJE tarafından yayınlanan tüm makaleler, Creative Commons Atıf 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır. Bu, orijinal eser ve kaynağın uygun şekilde belirtilmesi koşuluyla, herkesin eseri kopyalamasına, yeniden dağıtmasına, yeniden düzenlemesine, iletmesine ve uyarlamasına izin verir. 24456