声子晶体中引入缺陷之后,在带隙内产生的缺陷态使波局域在缺陷处,而远离缺陷的波则迅速衰减。因此可以通过在完美声子晶体中设计缺陷来限制和引导弹性波的传播。利用一系列缺陷腔之间的耦合效应设计的耦合共振波导,具有非常强的波局域性并以较低群速度传播,同时可以用来设计任意线路;通过调节液体填充物的特性,可以实现对固体基质中弹性波的可调控制,在降噪隔震、新型声学器件的设计等领域具有广阔的应用前景。本文结合数值仿真、理论模型分析和实验测试,对周期和非周期耦合共振波导中声波和弹性波的波动特性、液固两相声子晶体中流固耦合效应的影响等问题进行了研究。主要内容和结果包括:1.针对周期耦合共振波导中声波的传播,提出了沟槽频谱理论模型预测声波在线状波导和耦合共振波导中的场分布和震荡特性;结合实验测试研究了波沿不同形状波导的传输特性;讨论了材料粘性和结构几何参数对传输特性的影响。结果表明:沟槽频谱理论模型可以准确预测震荡的数量,而且沟槽频谱与波导的长度有关,与线路的分布几乎无关;震荡随材料粘性的增加而逐渐消失;Lamb波可以沿不同类型的耦合共振波导传播并且具有很强的局域性,数值和实验结果相吻合;与十字孔长度相比,板厚对面内Bloch导波的影响较小。2.针对非周期耦合共振波导中弹性波的传播,提出了声子聚合物的近似理论模型预测集团共振体的振动特性;研究了非周期耦合共振弹性波导中不同共振体在不同频率下的振动特性并进行了实验测试。结果表明:近似理论模型可以预测声子聚合物中共振频率的数量与线路上共振体的数量相同,证明声子聚合物上共振体在同一频率下的集团共振是由每个最邻近共振体之间的倏逝耦合形成的;非周期耦合共振波导打破了周期的局限性,可以实现任意方向弹性波的传输;数值和实验结果比较吻合。3.利用有限元方法计算了一维局域共振波导的实能带结构、复波矢能带结构、复频率能带结构和预解能带结构,讨论了材料粘性和晶格常数对不同能带结构的影响;结合实验测试,分析了波导基体中液体的高度对传输特性的影响。结果表明:晶格常数对能量的衰减和局域共振带隙的位置影响较大;材料粘性对复波矢能带结构和复频率能带结构有显著影响;通过改变波导中填充水的高度使波导的横截面改变,导致倏逝导波的频散改变,从而实现了带隙的连续调节。实验和数值结果是一致的。4.研究了液固两相声子晶体中不同耦合共振声弹波导的传输特性;讨论了相邻共振体之间的距离以及不同的极化波源对传输特性的影响;研究了液体填充和流固耦合效应对能带结构的影响;分析了不同的液体填充缺陷个数对传输的影响;基于液体的正对比填充法和负对比填充法设计了不同的可重构波导,并对其传输特性进行了实验测试。结果表明:波可以沿不同的耦合共振声弹波导传播;在一定的距离范围内,缺陷腔之间的耦合强度依赖于它们之间的距离;不同频率和极化方向的激励源可以使完全带隙内产生不同的缺陷态;液体填充和流固耦合效应使能带下移,带隙和通带发生转换,并且产生新的模态;在含线缺陷的二维声子晶体正对比填充铝板和负对比填充环氧板结构中均可以实现波沿直线型波导的传播;与前者相比,能量在后者中的衰减更小,集中程度更高,因此可以实现波沿环氧板负对比填充90?弯曲型波导的传播;数值和实验结果吻合较好。总之,本文提出的沟槽频谱理论模型和声子聚合物近似理论模型分别为周期和非周期耦合共振波导传输特性的研究奠定了一定的理论基础。基于流固耦合效应可以实现波动性能的可调控制,为新型声学器件的设计提供了更多的可能性。