薄膜型聲學(xué)超材料隔聲性能的研究.pdf

1、隨著科技的不斷發(fā)展，人們的生活水平的不斷提高，無論是航空航天和發(fā)動機(jī)中所用到的隔音材料，還是與人們生活息息相關(guān)的建筑材料等等，對隔音材料的要求都越來越高，不但要求其隔音效果要好，還要求其質(zhì)量要輕，并且對低頻隔聲也越來越重視。由于質(zhì)量作用定律的限制，在低頻時一些傳統(tǒng)的隔音技術(shù)已經(jīng)開始不能滿足人們的要求，而聲學(xué)超材料的出現(xiàn)正好能夠符合人們對低頻隔聲的要求。研究人員對低頻隔聲的超材料開展了大量研究，并取得了一些成就。
　　本文研究了由剛

2、性框架、柔性薄膜、附加質(zhì)量塊構(gòu)成的薄膜型聲學(xué)超材料的隔聲性能，主要從超材料帶隙的理論計算、隔聲量的有限元仿真和實驗驗證三方面進(jìn)行了研究。首先從經(jīng)典的聲子晶體的帶隙特性方面入手，對薄膜型聲學(xué)超材料按照二維薄板類聲子晶體，使用有限元理論和周期系統(tǒng)相結(jié)合方法，并利用Matlab編程計算得到了超材料的能帶結(jié)構(gòu)圖，分析了其帶隙頻率范圍。由于在帶隙頻率范圍內(nèi)，彈性波的傳播會受到嚴(yán)重的抑制，在聲學(xué)理論中可以變現(xiàn)為高反射、低透射現(xiàn)象，所以本文中還采用有

3、限元仿真的方法對多胞元超材料的隔聲量進(jìn)行了計算，兩種方法分析得到的帶隙頻率范圍非常接近。介紹了薄膜型聲學(xué)超材料隔聲量計算的有限元仿真方法。通過隔聲量曲線能夠更直觀和方便的分析帶隙頻率范圍和隔聲量大小，所以這里采用隔聲量的有限元仿真法來討論不同材料對薄膜型聲學(xué)超材料隔聲性能的影響。采用駐波管法對薄膜型聲學(xué)超材料單胞進(jìn)行隔聲量測量，采用此方法簡單方便，而且駐波管中的聲波傳播是以平面波的形式進(jìn)行傳播的，更符合理論情況。通過對超材料隔聲量的測量