本文關(guān)鍵詞：聲學(xué)超材料特性研究

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【摘要】：聲學(xué)超材料是指尺寸遠小于波長的單元結(jié)構(gòu)組成的人工復(fù)合材料,它具有自然材料不具備的特性。聲學(xué)超材料的特性打破了以往聲學(xué)材料研究的限制,為聲學(xué)器件的設(shè)計和應(yīng)用提供了新的思路。本論文研究了聲學(xué)超材料單元的設(shè)計方法,并設(shè)計了部分典型聲學(xué)超材料器件。主要工作包括以下幾個部分：(1)設(shè)計了一種由聲學(xué)超材料構(gòu)成的漸變折射率透鏡。通過調(diào)整單元尺寸的結(jié)構(gòu),達到所需要的等效漸變折射率分布,并設(shè)計出二維漸變折射率聲學(xué)透鏡。測試結(jié)果顯示了,設(shè)計的透鏡的偏折角度與仿真結(jié)果吻合。該透鏡由光敏樹脂3D打印制成,與傳統(tǒng)透鏡相比,它具有尺寸小、設(shè)計簡單、精度高,重量輕等特點。(2)設(shè)計了一種由聲學(xué)零折射率材料構(gòu)成的二維聲學(xué)空間功率合成器,實現(xiàn)了聲場的全向輻射,并實現(xiàn)了空間功率合成。該聲學(xué)功率合成器的仿真和實驗結(jié)果十分吻合,可以將該設(shè)計拓展到三維情況,成為完全相干的各向輻射源。(3)設(shè)計了一種由聲學(xué)超材料構(gòu)成的低散射編碼超表面。該表面由隨機分布的三比特編碼單元構(gòu)成,可對入射聲波形成漫反射,從而在寬頻范圍內(nèi)大大降低了反射回聲,在聲學(xué)隱身等方面具有良好的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：聲學(xué)超材料 聲學(xué)透鏡 聲學(xué)功率合成器 低散射人工聲學(xué)表面
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB33;TB5
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 電磁超材料的基本概念9-11
• 1.2 聲學(xué)超材料的基本概念11-12
• 1.3 聲學(xué)超材料與電磁超材料類比12-15
• 1.4 聲學(xué)超材料的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4.1 雙負(fù)的聲學(xué)超材料15
• 1.4.2 聲學(xué)隱身15-16
• 1.5 本論文的研究內(nèi)容及安排16-19
• 第二章 二維聲學(xué)超材料透鏡19-29
• 2.1 引言19
• 2.2 超材料透鏡的工作原理19-20
• 2.3 單元結(jié)構(gòu)的參數(shù)提取20-23
• 2.4 單元結(jié)構(gòu)以及透鏡的設(shè)計23-25
• 2.5 聲學(xué)透鏡仿真和實驗結(jié)果分析25-27
• 2.6 小結(jié)27-29
• 第三章 二維聲學(xué)功率合成器29-41
• 3.1 引言29
• 3.2 聲學(xué)功率合成器的基本原理29-32
• 3.3 單元結(jié)構(gòu)以及功率合成器的設(shè)計32-33
• 3.4 聲學(xué)功率合成器的仿真和實驗結(jié)果分析33-39
• 3.4.1 圓環(huán)內(nèi)部放置單聲源34-37
• 3.4.2 圓環(huán)內(nèi)部放置雙聲源37-39
• 3.5 小結(jié)39-41
• 第四章 低散射人工聲學(xué)表面41-57
• 4.1 引言41
• 4.2 低散射編碼人工表面的工作原理41-45
• 4.2.1 聲波的相干性41-42
• 4.2.2 聲波的遠場42-43
• 4.2.3 工作原理43-45
• 4.3 單元結(jié)構(gòu)以及低散射人工聲學(xué)表面的設(shè)計45-50
• 4.3.1 單元結(jié)構(gòu)的設(shè)計45-49
• 4.3.2 低散射人工聲學(xué)表面的設(shè)計49-50
• 4.4 低散射人工聲學(xué)結(jié)構(gòu)的仿真結(jié)果分析50-55
• 4.4.1 驗證COMSOL軟件中聲學(xué)的遠場設(shè)置50-52
• 4.4.2 低散射人工聲學(xué)表面的遠場仿真結(jié)果52-55
• 4.5 小結(jié)55-57
• 第五章 總結(jié)與展望57-59
• 致謝59-61
• 參考文獻61-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文67

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

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本文編號：1011162