Efectos térmicos sobre la estructura de bandas de cristales sónicos 2D
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Español
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Resumen
En esta tesis se estudian los efectos térmicos en la estructura de bandas de cristales
sónicos compuestos por dispersores de BST sumergidos en agua, en un rango
de temperaturas de 30 a 50◦C. Se comienza analizando un cristal sónico con una
red hexagonal de dispersores cilíndricos de BST, observando que el ancho máximo
de la brecha de bandas a 30◦C es de Δω = 0,32684(2πcl/a), incrementándose
en un 7,21% a 40◦C y en un 10,98% a 50◦C. Además, se estudian los modos
en una cavidad tipo H1 dentro del cristal regular, encontrando que la frecuencia
fundamental a 30◦C es 1,31749(2πcl/a), con un desplazamiento de hasta 3,72%
hacia frecuencias mayores a 50◦C. Finalmente, se examinan los efectos térmicos
en un cristal sónico fractal con una red cuadrada de dispersores cuadrangulares
para las primeras 3 iteraciones de un fractal tipo alfombra de Sierpinski. En este
caso, no se identifican brechas de bandas completas en ninguna de las iteraciones,
aunque se observan brechas parciales a lo largo de la dirección ΓX, con un ancho
de banda máximo de aproximadamente 0,1218(2πcl/a) a 30◦C, aumentando
hasta un 2,34% a 50◦C (Texto tomado de la fuente).
Abstract
This thesis investigates the thermal effects on the band structure of sonic crystals composed of BST scatterers immersed in water, with temperatures ranging
from 30 to 50◦C. The study begins with a sonic crystal featuring a hexagonal lattice of cylindrical BST scatterers, where the maximum band gap width at 30◦C
is ∆ω = 0,32684(2πcl/a), increasing by 7,21 % at 40◦C and 10,98 % at 50◦C.
Furthermore, the modes within an H1-type cavity in the regular crystal are analyzed, showing that the fundamental frequency at 30◦C is 1,31749(2πcl/a), shifting up to 3,72 % to higher frequencies at 50◦C. Finally, the thermal effects on a
fractal sonic crystal with a square lattice of quadrangular scatterers are examined
for the first 3 iterations of a Sierpinski carpet fractal. No complete band gaps are
observed in any of the iterations, but partial band gaps are found along the ΓX
direction, with a maximum band gap width of approximately 0,1218(2πcl/a) at
30◦C, increasing up to 2,34 % at 50◦C.
Descripción
ilustraciones, diagramas, fotografías