隨著社會各方面的發(fā)展,噪聲污染越來越嚴重,因此愈發(fā)體現(xiàn)降噪工作的重要性。在汽車及其他降噪領(lǐng)域,處理低頻段噪聲一直是項具有挑戰(zhàn)性的難題,低頻聲波長較長、穿透能力強,傳統(tǒng)聲學材料無法有效控制。聲學超材料的出現(xiàn)為低頻段噪聲控制開辟了一條新的道路。聲學超材料是指由人工特殊設(shè)計的具有超常物理性質(zhì)的周期性排列的新材料或新結(jié)構(gòu),其基于局域共振原理能在低頻段實現(xiàn)較好的隔聲效果。其中薄膜聲學超材料結(jié)構(gòu)簡單,易于實現(xiàn)輕質(zhì)化低頻隔聲,具有很廣泛的應(yīng)用前景。本文設(shè)計了一種蜂窩型的薄膜聲學超材料結(jié)構(gòu),并對其低頻隔聲特性以及寬頻隔聲設(shè)計展開研究,主要工作內(nèi)容如下:首先,根據(jù)目前低頻段噪聲處理需求,設(shè)計了一種新型的蜂窩型的薄膜聲學超材料結(jié)構(gòu),由正六邊形的基本單元周期陣列構(gòu)成。其基本單元包括正六邊形上下層框架、框架之間的彈性薄膜和中央的質(zhì)量塊。然后介紹蜂窩超材料的隔聲測試方法,通過制作單胞元和多胞元結(jié)構(gòu)的試驗樣件,進行阻抗管測試,初步驗證了蜂窩型薄膜超材料結(jié)構(gòu)在低頻段優(yōu)異的隔聲特性。并將蜂窩超材料和傳統(tǒng)聲學材料進行對比試驗,進一步說明蜂窩超材料低頻隔聲優(yōu)勢及應(yīng)用可行性。接著介紹了薄膜超材料的彈簧-質(zhì)量模型,推導其負等...

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 研究背景和意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 聲學超材料的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 薄膜類聲學超材料研究現(xiàn)狀
        1.3.3 聲學超材料缺陷態(tài)研究現(xiàn)狀
    1.4 研究思路和主要內(nèi)容
        1.4.1 本文的研究思路
        1.4.2 本文的主要內(nèi)容
第二章 蜂窩型薄膜聲學超材料的隔聲性能試驗研究
    2.1 蜂窩型薄膜聲學超材料的結(jié)構(gòu)
    2.2 隔聲性能的評價指標
    2.3 隔聲性能測試
        2.3.1 隔聲性能測試設(shè)備
        2.3.2 隔聲性能測試原理
        2.3.3 蜂窩型超材料單胞元的測試結(jié)果分析
        2.3.4 蜂窩型超材料多胞元的測試結(jié)果分析
    2.4 蜂窩型薄膜聲學超材料對比試驗分析
        2.4.1 聲學超材料與傳統(tǒng)均質(zhì)材料的對比分析
        2.4.2 聲學超材料與雙阻抗材料的對比分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 蜂窩型薄膜聲學超材料的隔聲性能計算分析
    3.1 薄膜類聲學超材料的特性及隔聲原理
        3.1.1 負等效質(zhì)量特性
        3.1.2 薄膜系統(tǒng)的隔聲原理
    3.2 薄膜類聲學超材料單胞元的隔聲計算
        3.2.1 計算模型
        3.2.2 計算結(jié)果
        3.2.3 模型驗證
    3.3 薄膜類聲學超材料多胞元的隔聲計算
    3.4 結(jié)構(gòu)參數(shù)對隔聲性能的影響分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 蜂窩型薄膜聲學超材料的寬頻隔聲設(shè)計
    4.1 聲學超材料的缺陷態(tài)
    4.2 蜂窩型薄膜聲學超材料缺陷態(tài)設(shè)計及分析
        4.2.1 中心缺陷態(tài)分析
        4.2.2 邊緣缺陷態(tài)分析
        4.2.3 組合缺陷態(tài)分析
        4.2.4 其他缺陷態(tài)分析
        4.2.5 蜂窩超材料缺陷態(tài)結(jié)構(gòu)試驗分析
    4.3 蜂窩型聲學超材料的寬頻隔聲設(shè)計
        4.3.1 幾種不同結(jié)構(gòu)的寬頻隔聲設(shè)計
        4.3.2 雙層結(jié)構(gòu)中空腔高度對隔聲性能的影響
    4.4 蜂窩型聲學超材料的三明治結(jié)構(gòu)分析
    4.5 本章小結(jié)
總結(jié)和展望
    全文總結(jié)
    研究工作展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號：3855006