声学黑洞轻质超结构的低频宽带高效隔声机理及实验研究

论文摘要

针对低频声波在传播过程中穿透力强、难衰减这一问题,研究了一种新型声学黑洞超结构,结合了声学黑洞和声学超结构的优点,通过改变曲面形状实现了低频宽带高效隔声。在一块10 mm厚薄板上,以阵列形式嵌入多个声学黑洞单元,完成声学黑洞既轻且薄的超结构设计。将设计好的声学黑洞超结构用3D打印技术制作出来,通过驻波管实验对声学黑洞超结构隔声特性进行验证。分析实验数据得到,声学黑洞超结构在50～1 600 Hz的频带上平均隔声量可以达到将近30 dB,并且在100～600 Hz频段内平均隔声量高达40 dB。研究了当声学黑洞单元几何形状幂函数的幂指数发生变化时,声学黑洞超结构隔声量的变化。因为设计好的声学黑洞超结构对加工工艺要求较高,在实际的工程应用中并不方便,所以最后还设计了一款方便实际工程应用的声学黑洞超结构,进行了实验验证,并分析了参数变化时对此结构隔声量的影响。研究的声学黑洞轻质超结构在航天航空、汽车、舰船等需要小尺寸结构实现低频大宽带降噪情况下有潜在的应用前景。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘波涛,张海龙,王轲,吴九汇

关键词: 声学黑洞,声学超结构,低频宽带

来源: 西安交通大学学报 2019年10期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 物理学

单位: 西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室,西安石油大学电子工程学院

基金: 国家自然科学基金资助项目（51675401）

分类号: O422

页码: 128-134

总页数: 7

文件大小: 3600K

下载量: 402

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