| 声学超结构低频宽带协同耦合高效吸声机理 |
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| 引用本文： | 吴晓,刘崇锐,王轲,蔡永庆,吴九汇.声学超结构低频宽带协同耦合高效吸声机理[J].西安交通大学学报,2019(10). |
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| 作者姓名： | 吴晓 刘崇锐 王轲 蔡永庆 吴九汇 |
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| 作者单位： | 西安交通大学机械工程学院 |
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| 摘 要： | 针对传统材料难以有效控制低频噪声的问题,提出了一种膜类带腔声学超结构的低频宽带协同耦合高效吸声机理。这种超结构有多个吸声单元,每个吸声单元由两个铝片组成,铝片固定在空气腔上方的硅胶薄膜上。首先利用有限元软件COMSOL Multiphysics 5.3计算单元胞的吸声特性,确定吸声结构的尺寸和材料参数;然后通过两元胞结构分析振动模态和吸声机理,解决吸声结构窄带的问题,再分析典型结构参数对协同耦合机理和吸声特性的具体影响规律;最后通过多单元的协同耦合,实现整个频率范围内的宽带吸声。仿真结果表明:通过设计多个单元的协同耦合,可以将不同单元之间的吸声峰值相互错开,使结构的吸声系数在整个低频范围内均匀分布,实现200～1 000 Hz范围内连续的吸声宽带,平均吸声系数为80%左右,实现低频大宽带的优异吸声性能。该研究结果可为低频宽带吸声材料的设计提供一种新的思路,在控制振动和噪声方面具有潜在的应用前景。
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| 关 键 词： | 声学超结构 宽带吸声 协同耦合 |
Low-Frequency Broadband Synergistic Coupling Mechanism of Acoustic Metamaterials with High Efficiency Absorption |
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