摘要：按一定几何结构排布的离散声阵列具有能量集中、辐射方向可调、布置灵活等优点。针对声阵列辐射高强度低频声波时定向难度大和后向辐射能量难以屏蔽的问题,提出一种阵列布局及优化方法。利用横向布置的线型阵限制主波束的宽度,给出了指向性的设计准则;通过控制多层线型阵的纵深位置和相位延迟实现了对后向辐射的抑制;最后提出一种改进的遗传模拟退火算法用于优化阵元的横向位置,进一步降低方向图旁瓣。仿真和声场测试结果表明该设计方法可以有效对阵列指向性和后向辐射水平进行控制,设计的纵深相控阵在发射100 Hz声波时前向4 m处的半功率角为21.91°,50°~60°方向上的平均抑制比为8.82 dB,90°~180°方向上的抑制比超过20 dB。

摘要：五模超材料具有与流体相似的物理性质,为各向异性流体的物理实现提供了途径,因此Norris提出了将其用于声隐声斗篷设计的思路.本文对Norris五模超材料声隐声斗篷设计中提出的坐标变换方程进行研究,利用有限元方法对不同坐标变换下声隐声斗篷的平均可视度进行数值计算,分析了五模超材料斗篷的隐身性能影响因素及规律.结果表明,通过选取不同的坐标变换方程改变其物性参数分布,能够调节斗篷中的声波传播路径,对声隐声斗篷的声散射特性产生明显影响.因此,选择合适的坐标变换方程能够有效改善隐身性能.

摘要：Acoustic cloak based on coordinate transformation is of great topical interest and has promise in potential appli- cations such as sound transparency and insulation. The frequency response of acoustic cloaks with a quantity of discrete homogeneous layers is analyzed by the acoustic scattering theory. The effect of coordinate transforma- tion function on the acoustic total scattering cross section is discussed to achieve low scattering with only a few layers of anisotropic metamaterials. Also, the physics of acoustic wave interaction with the interfaces between the discrete layers inside the cloak shell is discussed. These results provide a better way of designing a multilayered acoustic cloak with fewer layers.