ANÁLISIS DE LAS PROPIEDADES ACÚSTICAS DE CRISTALES FONÓNICOS AL MODIFICAR SU TEMPERATURA Y LA GEOMETRÍA DE LOS DISPERSORES

Abstract

Un cristal fonónico, consiste en dispersores de sonido dispuestos periódicamente en una matriz. En la presente tesis se llevó a cabo el diseño de 3 cristales fonónicos, utilizando la plataforma COMSOL Multiphysics. La diferencia entre los cristales fue la forma geométrica de los dispersores, el primer cristal consistió en un arreglo de 20x20 dispersores triangulares de acero inoxidable inmersos en una matriz de agua, el segundo con una base de rombos y el tercero con base elipsoidal, ambos cristales comparten las mismas características que el primero. Como primer punto, se analizó el efecto de la geometría de los dispersores: los espectros de transmisión mostraron la aparición de bandgaps en regiones de frecuencias diferentes para cada cristal, cuando el ángulo de incidencia es de 0° y la temperatura se mantiene constante en 20 °C. Los resultados se complementaron con un análisis del ángulo de incidencia de -90 a 90 grados en intervalos de 10 grados a la misma temperatura constante. Este análisis mostró que la posición de los bandgaps para los 3 cristales se modifica ligeramente para los ángulos analizados, mientras que las bandas de transmisión modifican considerablemente su intensidad al variar dicho ángulo. En el punto 2, se mantuvo un ángulo de incidencia de 0 grados, modificando la temperatura (20, 40, 60, 80) °C, lo que conlleva a modificar la velocidad del sonido y la densidad. El bandgap de los 3 cristales se vio afectado al variar la temperatura, aumentando o reduciendo el intervalo de frecuencias en la que aparece, dependiendo del cristal.