基于声虹吸效应的薄膜声学超材料结构设计与低频吸声性能研究

作     者：张伟光 刘禧萱 闫宛茹 欧阳玉花 ZHANG Weiguang;LIU Xixuan;YAN Wanru;OUYANG Yuhua

作者机构：兰州交通大学数理学院兰州730070 

基　　金：甘肃省高等学校创新基金(2022A-048) 兰州交通大学“天佑青年托举人才计划”基金-第三批 

出 版 物：《兰州交通大学学报》 (Journal of Lanzhou Jiaotong University)

年 卷 期：2024年第43卷第4期

页      码：152-162页

摘      要：针对低频噪声防治问题,本文设计了一种薄膜型声学超材料,通过引入质量块自身结构的不对称性,使其在低频范围内形成新的振动模态,实现低频范围内有效控制噪声。所设计单胞结构在200~1000 Hz的范围内存在4个完美吸声峰,吸声系数0.56以上的频带宽度达到350 Hz,平均吸声系数达到0.53。我们通过进一步优化了薄膜超材料的几何参数,并构建了超胞结构,实现声虹吸效应。通过增加不同共振频率的结构单元,使得结构与空气阻抗相匹配,在研究的低频宽带范围内,吸声峰达到10个,最大吸声系数为0.983,平均吸收系数达到0.781,有效拓宽薄膜超材料结构的吸声范围。该研究提升了声学超材料低频吸声效果,为声学超材料结构设计与优化方面提供了解决思路。

主 题 词：膜型声学超材料 吸声特性 声虹吸效应 低频宽带 

学科分类：07[理学] 0809[工学-计算机类] 070205[070205] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 0702[理学-物理学类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.2096-9066.2024.04.018

馆 藏 号：203135007...