论文摘要
针对低频噪声的隔离问题,设计了一种薄膜底面Helmholtz腔声学超材料,该超材料由薄膜底面Helmholtz腔附加质量单元构成.使用有限元法,计算了超材料在20—1200 Hz频段内的传输损失曲线与各阶共振频率,并在实验中验证了数值计算的真实性.研究结果表明,超材料在20—1200 Hz频段内隔声性能良好,出现了6个隔声峰,其中100 Hz以下的2个隔声峰传输损失分别高达44.29 dB与67.43 dB,整个频段内的最高传递损失为90.18 dB.相较于单一的Helmholtz腔、薄膜声学超材料或传统材料,本超材料的隔声性能有了较大提升.结合共振频率与隔声峰处的振动模式图,进一步分析了超材料的隔声机理.计算了超材料的透射系数与反射系数,使用等效参数提取法,得到了超材料的等效模量与等效密度,在隔声峰处发现了负等效密度,同时发现其等效模量接近于零,并由能量角度进一步分析了异常等效参数的产生机理.通过等效电路法,得到了超材料的声阻抗,较精确地计算了超材料的首阶共振频率,并分析了产生误差的原因.研究了附加偏心质量单元对超材料隔声性能的影响,发现附加偏心质量单元可以抑制反对称共振模态的出现,同时大大增加了超材料的隔声峰数量,在实验中这一说法得以验证.
论文目录
文章来源
类型: 期刊论文
作者: 贺子厚,赵静波,姚宏,陈鑫
关键词: 薄膜声学超材料,有限元法,隔声性能,负参数
来源: 物理学报 2019年21期
年度: 2019
分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑
专业: 工业通用技术及设备
单位: 空军工程大学研究生院,空军工程大学基础部
基金: 国家自然科学基金(批准号:11504429),空军工程大学基础部预研项目(批准号:YNJC119070602)资助的课题~~
分类号: TB535.1
页码: 148-159
总页数: 12
文件大小: 2116K
下载量: 229
相关论文文献
- [1].Dual-tube Helmholtz resonator-based triboelectric nanogenerators for highly efficient harvesting of acoustic energy[J]. Science Foundation in China 2019(04)
- [2].高阶有限差分法求解Helmholtz方程[J]. 南宁师范大学学报(自然科学版) 2020(01)
- [3].A two-dimensional air streamer discharge model based on the improved Helmholtz equation at low temperature and sub-atmospheric pressure[J]. Plasma Science and Technology 2020(04)
- [4].Helmholtz方程的无网格自然邻接点Petrov-Galerkin法[J]. 应用力学学报 2020(03)
- [5].Effect of Mean Flow on Acoustic Wave Propagation in a Duct with a Periodic Array of Helmholtz Resonators[J]. Chinese Physics Letters 2020(03)
- [6].Heat transfer and Helmholtz-Smoluchowski velocity in Bingham fluid flow[J]. Applied Mathematics and Mechanics(English Edition) 2020(08)
- [7].无网格介点法求解Helmholtz方程[J]. 计算力学学报 2019(01)
- [8].A novel multi-cavity Helmholtz muffler[J]. Chinese Physics B 2019(05)
- [9].An Optimal Sixth-order Finite Difference Scheme for the Helmholtz Equation in One-dimension[J]. Communications in Mathematical Research 2019(03)
- [10].基于等几何分析的边界元法求解Helmholtz问题[J]. 计算物理 2017(01)
- [11].高强度Helmholtz声源的声学特性研究[J]. 中国机械工程 2018(10)
- [12].三维Helmholtz方程的边界点方法[J]. 西南师范大学学报(自然科学版) 2018(05)
- [13].多重网格方法求解两类Helmholtz方程[J]. 计算机工程与应用 2012(22)
- [14].求解Helmholtz方程的新型稀疏近似逆预条件算法[J]. 半导体光电 2012(05)
- [15].Vice President Shen Wenqing Meets with President of the Helmholtz Association[J]. Science Foundation in China 2011(02)
- [16].Helmholtz方程的三维紧差分格式及快速求解算法[J]. 西南民族大学学报(自然科学版) 2009(06)
- [17].一维Helmholtz方程的优化差分法[J]. 山东师范大学学报(自然科学版) 2019(04)
- [18].计算Helmholtz方程边值问题的一种级数展开法[J]. 黑龙江大学自然科学学报 2019(05)
- [19].二维Helmholtz方程的联合紧致差分离散方程组的预处理方法[J]. 计算数学 2017(04)
- [20].Propagation of acoustic waves in a fluid-filled pipe with periodic elastic Helmholtz resonators[J]. Chinese Physics B 2018(06)
- [21].一种利用Helmholtz原理的中文新词识别方法[J]. 内蒙古农业大学学报(自然科学版) 2015(01)
- [22].A Pseudo-Kinetic Approach for Helmholtz Equation[J]. Chinese Annals of Mathematics(Series B) 2013(03)
- [23].Fast multipole accelerated boundary element method for the Helmholtz equation in acoustic scattering problems[J]. Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2011(08)
- [24].用于激励匀强磁场的方形Helmholtz线圈设计与实现（英文）[J]. Journal of Southeast University(English Edition) 2019(01)
- [25].A theorem for quantum operator correspondence to the solution of the Helmholtz equation[J]. Chinese Physics B 2014(11)
- [26].Helmholtz方程的区域分解方法[J]. 南京晓庄学院学报 2013(03)
- [27].Design of Braunbeck Coil for Nuclear Magnetic Resonance Gyro Magnetic Field Excitation[J]. Journal of Shanghai Jiaotong University(Science) 2018(06)
- [28].可调频Helmholtz共振器声学性能[J]. 中国机械工程 2018(08)
- [29].二维Helmholtz方程不适定问题的一种算子软化正则法[J]. 数学学报(中文版) 2020(06)
- [30].基于有限差分的二维Helmholtz方程外问题快速求解方法[J]. 桂林电子科技大学学报 2014(03)