声子晶体是具有空间周期性的功能复合材料。它们独特的特性是带隙,在此频率范围内弹性波的传播会受到抑制。当周期性被打破时,带隙内会产生缺陷态,振动或能量会局限于缺陷中。因此,含缺陷声子晶体在新型弹性波器件设计领域具有广阔的应用前景。近年来,声子晶体板对Lamb波的调控受到了越来越多的关注。这些结构在非周期方向上的尺寸是有限的。Lamb波被限制在自由表面之间,但仍然可以在周期平面上操纵。基于含缺陷的声子晶体板,科技工作者设计了各种各样的弹性波器件,如波导、分离器、耦合器等,并对Lamb波的调控进行了实验验证。然而,对Lamb波的可调控制仍然比较困难。本文通过在二维穿孔声子晶体板中选择性的添加螺杆和螺母设计了可重构弹性波波导、耦合器等器件。结合数值仿真和实验测试,对可重构器件的波动特性进行了研究。主要内容和结论包括:1.在二维穿孔声子晶体板上设计了直线和90°折线波导,利用有限元软件COMSOL计算了波导的能带结构和响应,考察了螺杆旋拧深度和螺母个数对波导传播特性的影响,结合本征模态分析,探讨了导波带随螺杆-螺母组合变化的力学机理,最后加工制作样品进行了实验测试。结果表明:通过引入螺杆和螺母组成的线缺陷,可以在完好声子晶体板带隙内产生导波带。不同频率的Lamb波可以沿着直线波导或90°折线波导传播,且传输特性几乎与波导的长度和弯折的存在没有关系。采用不同的螺杆和螺母组合可以实现波导的可重构。螺母个数的增加会导致导波带的上移;螺杆旋拧深度的变化对导波带的影响比较复杂;但上述变化规律都可以用变截面悬臂梁的横向振动来解释。数值与实验结果基本一致。2.在上一步工作基础上,研究了由两个波导组成的弹性波耦合器的波动特性。计算了含耦合器的能带结构和本征模态,还计算了对应有限结构的传输谱和传输模态;讨论了耦合间距、耦合长度、螺杆旋拧深度和螺母个数对耦合器波动特性的影响,并进行了实验测试。结果表明:当两个波导相近放置形成耦合器时,会产生新的耦合振动模态。随着耦合间距的增大,耦合效应逐渐减弱,耦合器导波的振动模态逐渐趋于单个直线波导的结果。改变螺杆旋拧深度或螺母个数可以调节耦合器导波的频率和传输峰值。在保证耦合器总长度不变的前提下,通过改变激励端和接收端波导的长度可以调节耦合长度,进而对耦合器整体的传输特性进行调节,但导波的中心频率几乎不受耦合长度的影响。实验和数值结果基本吻合。总的来说,本文提出了一种简单方法设计可重构弹性波器件。研究工作对新型弹性波器件的应用提供一定的设计参考。