一种双频和宽频超表面材料的探索研究

作者:丁昌林; 史剑兵; 董仪宝; 赵晓鹏
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本文设计并研究了一种亚波长厚度、宽带、高效的吸声超表面材料,有望应用于航空噪声和振动的控制。首先,提出了一种基于局域共振机理的开放式空心球(SHS)人工微结构。理论分析和仿真计算表明,这种结构的超表面材料在共振频率附近具有很强的吸声速率。然后,将不同尺寸的SHS集成到一个结构中设计中,形成一个嵌套的开放式空心球(NSHs),在空气基质中制备NSHs超表面材料可以同时实现声效对高效率在双频段的吸收。最后,通过添加海绵基材,这种超表面材料可以达到500~1200Hz的宽频吸声效应。