研究?jī)?nèi)容：

傳統(tǒng)的聲學(xué)吸收器被用于具有與工作波長(zhǎng)相當(dāng)?shù)暮穸鹊慕Y(jié)構(gòu)，這在低頻范圍的實(shí)際應(yīng)用中造成了主要障礙。我們提出了一種基于超表面的完美吸收體，能夠在極低頻區(qū)域?qū)崿F(xiàn)聲波的完全吸收。具有深亞波長(zhǎng)厚度至特征尺寸k＝223的超表面由多孔板和螺旋共面氣室組成。基于完全耦合的聲學(xué)熱力學(xué)方程和理論阻抗分析的模擬被用于揭示基礎(chǔ)物理和聲學(xué)性能，顯示出極好的一致性。

圖1.傳統(tǒng)微穿孔板與聲學(xué)超表面的結(jié)構(gòu)示意圖

圖2.論文中阻抗分析和數(shù)值模擬的吸聲系數(shù)曲線

數(shù)值模擬：

在comsol中利用熱黏性聲學(xué)接口對(duì)聲學(xué)超材料的聲學(xué)特性進(jìn)行仿真分析。建立的幾何模型如下所示。

圖3.幾何模型的構(gòu)建

吸聲系數(shù)曲線的數(shù)值模擬值如下所示：

圖4.數(shù)值模擬中的吸聲系數(shù)

理論計(jì)算：

通過(guò)聲電類比法計(jì)算得到聲學(xué)超表面的吸聲系數(shù)，其理論計(jì)算如下：

首先由經(jīng)典的微穿孔理論得到吸聲結(jié)構(gòu)的聲阻抗和吸聲系數(shù)：

yc為環(huán)繞型腔體的等效聲阻抗：

在計(jì)算軟件中導(dǎo)入吸聲系數(shù)理論計(jì)算的公式，從而計(jì)算出吸聲系數(shù)曲線

吸聲系數(shù)曲線的理論計(jì)算值如下所示

圖5.理論計(jì)算得到的吸聲系數(shù)

綜上，理論計(jì)算和數(shù)值分析的吸聲系數(shù)曲線具有很好的一致性，同時(shí)與論文中的結(jié)果完全相同。

最后，有相關(guān)需求歡迎通過(guò)公眾號(hào)“320科技工作室”聯(lián)系我們