局域共振型声学超材料及其噪声控制

作     者：吕海峰 王普浩 叶俊杰 张文辉 张晓光 李静 Lü Haifeng;WANG Puhao;YE Junjie;ZHANG Wenhui;ZHANG Xiaoguang;LI Jing

作者机构：中北大学机械工程学院太原030051 

出 版 物：《航空动力学报》 (Journal of Aerospace Power)

年 卷 期：2020年第35卷第7期

页      面：1369-1375页

核心收录：

学科分类：12[管理学] 083002[工学-环境工程] 1204[管理学-公共管理] 120402[管理学-社会医学与卫生事业管理(可授管理学、医学学位)] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 0837[工学-安全科学与工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(51305409) 山西省应用基础研究项目(201701D221124) 山西省重点研发计划项目(201903D221025) 

主　　题：局域共振 声学超材料 频率控制 传递损失 张力调节 

摘      要：为实现宽频噪声的控制,提出一种兼有Helmholtz共振和弹簧质量系统共振的声学超材料及其控制方法。将双局域共振系统等效为两个弹簧质量系统的串联,理论计算结果表明双局域共振声学超材料能够产生两个局域共振带隙,有限元仿真验证了所建立数学模型的正确性。在对比分析共振腔腔体体积和薄膜张力对系统传递损失影响的基础上,选择通过气压调整薄膜张力实现系统传递损失的控制。实验结果表明:当驱动气压从0增加至2 kPa时,系统传递损失第一个峰值基本保持不变,第二个峰值向高频偏移150 Hz。所设计的局域共振型声学超材料在带隙范围内对低频噪声具有良好的控制效果,为宽频噪声自适应控制提供了一种方法。