蜂窝型薄膜声学超材料的隔声特性研究

发布时间：2023-10-18 18:59

　　随着社会各方面的发展,噪声污染越来越严重,因此愈发体现降噪工作的重要性。在汽车及其他降噪领域,处理低频段噪声一直是项具有挑战性的难题,低频声波长较长、穿透能力强,传统声学材料无法有效控制。声学超材料的出现为低频段噪声控制开辟了一条新的道路。声学超材料是指由人工特殊设计的具有超常物理性质的周期性排列的新材料或新结构,其基于局域共振原理能在低频段实现较好的隔声效果。其中薄膜声学超材料结构简单,易于实现轻质化低频隔声,具有很广泛的应用前景。本文设计了一种蜂窝型的薄膜声学超材料结构,并对其低频隔声特性以及宽频隔声设计展开研究,主要工作内容如下:首先,根据目前低频段噪声处理需求,设计了一种新型的蜂窝型的薄膜声学超材料结构,由正六边形的基本单元周期阵列构成。其基本单元包括正六边形上下层框架、框架之间的弹性薄膜和中央的质量块。然后介绍蜂窝超材料的隔声测试方法,通过制作单胞元和多胞元结构的试验样件,进行阻抗管测试,初步验证了蜂窝型薄膜超材料结构在低频段优异的隔声特性。并将蜂窝超材料和传统声学材料进行对比试验,进一步说明蜂窝超材料低频隔声优势及应用可行性。接着介绍了薄膜超材料的弹簧-质量模型,推导其负等...

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究背景和意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 声学超材料的研究现状
        1.3.2 薄膜类声学超材料研究现状
        1.3.3 声学超材料缺陷态研究现状
    1.4 研究思路和主要内容
        1.4.1 本文的研究思路
        1.4.2 本文的主要内容
第二章 蜂窝型薄膜声学超材料的隔声性能试验研究
    2.1 蜂窝型薄膜声学超材料的结构
    2.2 隔声性能的评价指标
    2.3 隔声性能测试
        2.3.1 隔声性能测试设备
        2.3.2 隔声性能测试原理
        2.3.3 蜂窝型超材料单胞元的测试结果分析
        2.3.4 蜂窝型超材料多胞元的测试结果分析
    2.4 蜂窝型薄膜声学超材料对比试验分析
        2.4.1 声学超材料与传统均质材料的对比分析
        2.4.2 声学超材料与双阻抗材料的对比分析
    2.5 本章小结
第三章 蜂窝型薄膜声学超材料的隔声性能计算分析
    3.1 薄膜类声学超材料的特性及隔声原理
        3.1.1 负等效质量特性
        3.1.2 薄膜系统的隔声原理
    3.2 薄膜类声学超材料单胞元的隔声计算
        3.2.1 计算模型
        3.2.2 计算结果
        3.2.3 模型验证
    3.3 薄膜类声学超材料多胞元的隔声计算
    3.4 结构参数对隔声性能的影响分析
    3.5 本章小结
第四章 蜂窝型薄膜声学超材料的宽频隔声设计
    4.1 声学超材料的缺陷态
    4.2 蜂窝型薄膜声学超材料缺陷态设计及分析
        4.2.1 中心缺陷态分析
        4.2.2 边缘缺陷态分析
        4.2.3 组合缺陷态分析
        4.2.4 其他缺陷态分析
        4.2.5 蜂窝超材料缺陷态结构试验分析
    4.3 蜂窝型声学超材料的宽频隔声设计
        4.3.1 几种不同结构的宽频隔声设计
        4.3.2 双层结构中空腔高度对隔声性能的影响
    4.4 蜂窝型声学超材料的三明治结构分析
    4.5 本章小结
总结和展望
    全文总结
    研究工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件



本文编号：3855006