随着对零部件高精度和对操作工人保护的要求越来越高,现代工业制造中振动与噪声的问题日益凸显。声子晶体禁带特性对特定频率段内的弹性波具有良好的控制作用,在工业上和生活中都有极大的应用前景。此外,近年来拓扑概念在人工周期复合材料中得以广泛应用,拓扑声子晶体展现出其前所未有的边缘态等新特性,开辟了声子晶体新的研究方向和其在量子通信等方面潜在的应用价值。然而,声子晶体模型结构与基元材料的确定往往使得其能带结构随之固定。要想实现其频率范围的调节,通常需要设计复杂的结构可变或材料可更换的周期模型,导致能带可调的声子晶体在实际应用中有很大的局限性。为在工程应用中增强对弹性波调控的功能性和便利性,实现声子晶体能带的调节,本文首先讨论了散射体材料、填充率和晶格常数对禁带频率范围的影响,同时讨论了温度和磁场对能带的调节作用,最后研究讨论了温度对拓扑声子晶体的带隙和拓扑边缘态频率范围的主动调节。主要的研究内容如下:(1)建立二组元的理想声子晶体模型,仿真计算了不同散射体材料和填充率下一维声子晶体中P波和SH波的能带结构,接着计算了不同晶格常数下二维声子晶体中面内波和面外波的能带结构,对比分析散射体材料、填充率和晶格常数对相应弹性波禁带频率的调节作用。(2)基于温度变化改变材料的弹性模量,讨论以上相同声子晶体模型下,温度对相应弹性波带隙的主动调节,同时讨论以铁磁体为声子晶体组元材料时,外加静磁场对弹性波能带结构的调节。(3)建立二维二组元的三角晶格声子晶体模型,通过能带折叠方法在不可约布里渊区的高对称点获得四重能带简并,调节散射体的相对位置以打破晶格对称性进而获得拓扑带隙;利用材料性能的热敏感性,实现温度对所得拓扑带隙频率的主动调节。(4)建立声子晶体的超胞模型,获得声子晶体拓扑边缘态,实现温度对拓扑边缘态的主动调节,并构造含有任意预设路线的声子晶体模型,验证模型中具有拓扑保护作用的弹性波传输的鲁棒性。