薄膜聲學(xué)超材料微結(jié)構(gòu)特征對其隔聲性能影響的研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，工業(yè)化進(jìn)程加劇，人們生產(chǎn)生活中面臨的噪聲問題也越來越嚴(yán)峻，由于質(zhì)量作用定律的限制，在對低頻范圍的阻隔噪聲的技術(shù)要求已越來越高，現(xiàn)階段技術(shù)手段已經(jīng)不能滿足要求，薄膜類型聲學(xué)超材料應(yīng)運(yùn)而生。
　　本文主要研究了由彈性薄膜、附加質(zhì)量塊構(gòu)成的薄膜聲學(xué)超材料的隔聲性能，先從離散振動模型入手，對薄膜超材料的振動特性做了分析預(yù)測，然后通過薄膜超材料的振動特性以及傳遞損失方面的仿真來進(jìn)一步研究結(jié)構(gòu)特征對薄膜聲學(xué)超材料隔聲性能，最后

2、采用了混合有限元-統(tǒng)計(jì)能量法對薄膜超材料的受模態(tài)控制的前兩階隔聲低谷進(jìn)行了優(yōu)化的研究。
　　首先，基于局域共振機(jī)理的薄膜聲學(xué)超材料型復(fù)合材料的胞元彈簧質(zhì)量塊的自由度振動模型，數(shù)值計(jì)算的結(jié)果與薄膜質(zhì)量塊系統(tǒng)的有限元仿真和文獻(xiàn)的結(jié)果比較，在共振和反相共振的模態(tài)振型上能夠吻合。本文所建立的離散振動模型的特點(diǎn)是能夠直觀反映胞元的結(jié)構(gòu)多個(gè)參數(shù)對薄膜聲學(xué)超材料結(jié)構(gòu)隔聲特性的影響規(guī)律。
　　其次，薄膜聲學(xué)超材料的模態(tài)信息是結(jié)構(gòu)的振動特性，

3、是一項(xiàng)非常重要的研究.通過對薄膜超材料單個(gè)胞元結(jié)構(gòu)的模態(tài)仿真分析，將模態(tài)結(jié)果特別是模態(tài)振型和前面的離散模型相對應(yīng)，通過離散模型預(yù)測微結(jié)構(gòu)特征對薄膜超材料的模態(tài)頻率及振型的影響規(guī)律，來驗(yàn)證離散模型的方法是可行的。
　　接著，通過聲學(xué)波的傳遞原理來闡述，從原理上對隔聲傳遞損失進(jìn)行了解，再根據(jù)薄膜聲學(xué)超材料的模態(tài)分析的基礎(chǔ)上對其傳遞損失進(jìn)行了仿真分析，分別討論薄膜厚度、薄膜預(yù)應(yīng)力和附加質(zhì)量塊重量對其傳遞損失的影響，接著，深入探討薄膜聲學(xué)