矩形波导中宽带非对称声传输

作     者：陈乐乐 胡洁 CHEN Lele;HU Jie

作者机构：南京林业大学信息科学技术学院南京210037 

出 版 物：《声学学报》 (Acta Acustica)

年 卷 期：2020年第45卷第5期

页      面：770-776页

核心收录：

学科分类：07[理学] 082403[工学-水声工程] 08[工学] 070206[理学-声学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(11804162)资助 

主　　题：矩形波导 传输效果 非对称结构 单向传输 天然材料 传输模型 二维模式 结构厚度 

摘      要：目前已有的非对称性声传输模型大部分局限于二维模式,无法直接应用于三维实际系统,针对这一问题,文中研究了通过内置非对称几何结构来实现声单向传输的三维管道模型。该几何结构体内引入天然材料——氙气,利用氙气与空气两种天然气体折射率的差异以及结构的不对称,实现声波在管道中的非对称传输,即当声波正向入射时,可通过管道内结构到达另一侧;而当反向入射时,声波无法通过内置的非对称结构。理论计算结果和仿真结果表明声波在三维矩形波导管中的非对称声传输效果和结构的厚度相关:当结构厚度较薄时,可在较宽频带范围内实现声波的非对称传输。此外,该矩形波导设计具有结构简单、透明超轻等特点,为设计新型声波非对称传输器件提供了相应的理论参考。