声子晶体是一种由人工合成的具有空间周期性的功能复合材料。在声子晶体的能带结构中,可以观察到禁带现象:在禁带频率范围内,声波/弹性波将会被限制传播。该特性令声子晶体在减震降噪和声学器件设计方面具有广泛的应用前景。因此,近年来,声子晶体的带隙特性引起广泛的关注与研究。其中,声子晶体的滤波特性一直是研究的热点,本文借助于商用有限元软件COMSOL对不同几何参数与构型的声子晶体带隙调控等问题进行了研究,设计出两种基于声子晶体的双通道滤波的方法,对其带隙特性进行了有限元仿真和实验测试,主要研究内容和结果如下:1)以单相固体聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)开孔材料、双相流固(钢/水)耦合材料声子晶体为研究对象,对其进行有限元建模并分析结构的带隙与传输特性。此外,还搭建了波动测试的实验平台,并设计了纯固体开孔材料透射谱测试的实验方法。2)通过使用点缺陷和线缺陷相结合的方法,设计了一种Y型通道的声子晶体滤波方法,并分析了不同阻抗比的情况下单胞的能带结构,利用超胞模型研究了点缺陷对声子晶体带隙结构的影响。在双相实体结构中设置孔状结构,可以构造声子晶体的窄通带,通过改变钢内部孔半径来调节窄通带的范围,实现了利用声子晶体对弹性波在特定频率下的过滤和分离。在此基础上还研究了正多边形孔结构对Y型通道声子晶体输出频率的影响,研究发现当保持外接圆半径不变,随着正多边形边数目的增加,其输出频率将会下降。3)根据布拉格散射型声子晶体的形成机理,设计并制作了二维十字椭圆孔双通道声子晶体薄板,通过有限元仿真和实验研究,分析了该结构在ΓX方向上的传输特性,在此基础上通过几何参数的设计,获得了两段存在交叉带隙的声子晶体,从而使得弹性波可以按照设定的频率范围与方向传输。此外还研究了不同厚度及周期数对双通道声子晶体滤波效果的影响。结果表明结构厚度越薄滤波效果越好,组合周期数越少滤波效果越明显。同时依据仿真结果设计制作了材料为PMMA的双通道声子晶体薄板,并进行波动实验,测试数据在一定程度上验证了仿真结果的准确性。综上所述,本文的研究工作为声子晶体在器件设计的应用探索提供了新的思路与方向,具有一定的理论和应用价值。