【摘要】：以普通波導(dǎo)管內(nèi)部嵌入彈性薄膜為基本單元結(jié)構(gòu),構(gòu)造了零折射率聲學(xué)超材料.研究表明,在頻率為fm=453.64Hz時(shí)能實(shí)現(xiàn)等效質(zhì)量密度為零的零折射率超材料.在零折射率超材料兩端接上截面積較大的普通波導(dǎo)管構(gòu)造了復(fù)合零折射率超材料,利用聲傳輸線理論和聲阻抗匹配理論,分析了該復(fù)合超材料中能量傳輸和軸向聲壓分布情況.理論和仿真結(jié)果表明:盡管在零折射率超材料與普通波導(dǎo)管之間存在極大的幾何不匹配,系統(tǒng)在輸入聲波頻率為fm和Fabry-Pérot(FP)共振頻率時(shí)能實(shí)現(xiàn)聲波完全傳輸,且在頻率fm處具有相位超耦合和傳輸增強(qiáng)等特性.除此之外,當(dāng)改變復(fù)合超材料中零折射率超材料的長度D和彎曲角度θ時(shí),發(fā)現(xiàn)其在頻率為fm時(shí)所具有的特性不變,而FP共振頻率的大小會(huì)隨零折射率超材料長度的變化而改變.
[Abstract]:An acoustic supermaterial with zero refractive index was constructed using elastic thin film embedded inside the waveguide as the basic structure. The results show that zero refractive index supermaterial with zero equivalent mass density can be realized at fm=453.64Hz frequency. A composite zero-refractive index supermaterial is constructed by using a common waveguide tube with a large cross section at both ends of the material. The energy transmission and axial sound pressure distribution in the composite supermaterial are analyzed by using the acoustic transmission line theory and the acoustic impedance matching theory. The theoretical and simulation results show that although there is a great geometric mismatch between the zero-refractive index supermaterial and the ordinary waveguide, the system can transmit the sound wave completely when the input frequency is fm and Fabry-P 茅 rot (FP) resonance frequency. And it has the characteristics of phase overcoupling and transmission enhancement at frequency fm. In addition, when the length D and bending angle 胃 of the zero-refractive index metamaterial in the composite supermaterial are changed, it is found that the characteristics of the composite supermaterial are invariant when the frequency is fm. The resonance frequency of FP varies with the length of zero refractive index supermaterial.
【作者單位】： 南京工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院;近代聲學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室南京大學(xué)聲學(xué)研究所;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(61571222;11104142) 江蘇省六大人才高峰高層次人才項(xiàng)目 江蘇省青藍(lán)工程人才項(xiàng)目
【分類號】：TB34

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 孔延梅;;光子超材料的神奇世界[J];光機(jī)電信息;2009年09期

2 陳宇方;周永江;斯永敏;程海峰;;可電調(diào)諧超材料研究[J];功能材料;2012年04期

3 王總;朱文君;唐玲;;超材料技術(shù)發(fā)展概覽[J];軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品;2012年07期

4 樹華;;可以用光進(jìn)行控制的超材料[J];物理;2012年12期

5 ;歡迎來到“超材料”世界[J];功能材料信息;2013年Z1期

6 ;美用超材料設(shè)計(jì)首個(gè)使光彎曲的計(jì)算器[J];金屬功能材料;2014年01期

7 周卓輝;黃大慶;劉曉來;牟維琦;康飛宇;;超材料在寬頻微波衰減吸收材料中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J];材料工程;2014年05期

8 馮瑞華;;超材料研究文獻(xiàn)計(jì)量分析[J];材料導(dǎo)報(bào);2009年07期

9 劉冶;李竹影;張旺洲;孫禹宏;;組合型電磁隱身斗篷的超材料設(shè)計(jì)與仿真[J];功能材料;2013年15期

10 徐含樂;祝小平;周洲;胡楚鋒;;基于雙向耦合補(bǔ)償?shù)某牧蟼鬏?反射法[J];電波科學(xué)學(xué)報(bào);2014年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 胡更開;;電磁/聲波超材料及對波傳播控制的理論與實(shí)驗(yàn)研究[A];中國力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2009論文摘要集[C];2009年

2 蔡小兵;胡更開;;超材料性質(zhì)及功能的實(shí)驗(yàn)研究[A];中國力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2009論文摘要集[C];2009年

3 沈曉鵬;崔鐵軍;葉建祥;;雙波段超材料吸收器[A];2011年全國微波毫米波會(huì)議論文集（下冊）[C];2011年

4 劉亞鋒;周蕭明;胡更開;;彎曲波在薄板超材料中的傳播特性研究[A];北京力學(xué)會(huì)第18屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2012年

5 周蕭明;胡更開;;聲波超材料超分辨成像的理論與實(shí)驗(yàn)研究[A];中國力學(xué)大會(huì)——2013論文摘要集[C];2013年

6 高東寶;曾新吾;;一維Helmholtz腔超材料聲透射特性研究[A];中國聲學(xué)學(xué)會(huì)第九屆青年學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

7 丁勁;鄧元宸;葛歡;范理;張淑儀;張輝;;負(fù)模量超材料的傳輸系數(shù)研究[A];中國聲學(xué)學(xué)會(huì)第十屆青年學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2013年

8 胡更開;;電磁/聲波超材料及波傳播控制[A];第五屆全國強(qiáng)動(dòng)載效應(yīng)及防護(hù)學(xué)術(shù)會(huì)議暨復(fù)雜介質(zhì)/結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)力學(xué)行為創(chuàng)新研究群體學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2013年

9 劉曉寧;陳毅;胡更開;;二維手性點(diǎn)陣材料及其在彈性波超材料設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[A];中國力學(xué)大會(huì)——2013論文摘要集[C];2013年

10 周蕭明;胡更開;;聲波超材料引起的聲波透明現(xiàn)象研究[A];慶祝中國力學(xué)學(xué)會(huì)成立50周年暨中國力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)’2007論文摘要集（下）[C];2007年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 劉霞;新型超材料可提高無線充電效率[N];科技日報(bào);2011年

2 本報(bào)記者 安自能;深圳超材料產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立打造千億產(chǎn)值“航母”[N];中國工業(yè)報(bào);2011年

3 記者 崔霞;打造千億產(chǎn)值超材料產(chǎn)業(yè)“航母”[N];深圳商報(bào);2011年

4 記者 王劍鋒　見習(xí)記者 張尉心;首條超材料研發(fā)中試產(chǎn)線落戶龍崗[N];深圳特區(qū)報(bào);2011年

5 記者 甘霖　楊婧如;全球首條超材料生產(chǎn)線投產(chǎn)[N];深圳特區(qū)報(bào);2012年

6 記者 崔霞　畢國學(xué);全球首條超材料生產(chǎn)線在深投產(chǎn)[N];深圳商報(bào);2012年

7 本報(bào)記者 滕繼濮;超材料：我們另類的超級創(chuàng)造[N];科技日報(bào);2013年

8 本報(bào)記者 劉霞;歡迎來到“超材料”世界[N];科技日報(bào);2013年

9 實(shí)習(xí)記者 劉燕廬;像烏賊一樣變色的超材料即將出現(xiàn)[N];科技日報(bào);2014年

10 策劃 本報(bào)記者 陳偉華 孫維鋒 采寫 本報(bào)記者 孫維鋒;“超材料”駕到 “隱身”不是夢[N];東莞日報(bào);2014年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 李宛珊;超材料麥克斯韋方程組的能量守恒分裂時(shí)域有限差分格式：方法、理論和應(yīng)用[D];山東大學(xué);2015年

2 熊漢;電磁超材料在微波吸波體與天線中的應(yīng)用研究[D];電子科技大學(xué);2014年

3 馬巖冰;新型超材料功能器件設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究[D];電子科技大學(xué);2014年

4 劉海霞;可重構(gòu)人工電磁媒質(zhì)理論與應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)[D];西安電子科技大學(xué);2014年

5 武霖;手性超材料的偏振特性研究[D];華中科技大學(xué);2015年

6 程用志;調(diào)控電磁特性超材料設(shè)計(jì)及其性能研究[D];華中科技大學(xué);2015年

7 張永剛;太赫茲超材料電磁誘導(dǎo)透明現(xiàn)象的電路模型研究[D];南京大學(xué);2016年

8 白陽;電磁超材料紅外熱輻射和近場熱傳輸特性[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

9 孫海斌;電磁超材料合成機(jī)理及應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2016年

10 鐘敏;太赫茲頻段金屬—介質(zhì)—金屬三明治結(jié)構(gòu)超材料的電磁性質(zhì)研究[D];南京師范大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 趙思聰;人工超材料光傳輸特性的研究[D];電子科技大學(xué);2013年

2 王公晗;基于超材料天線的研究[D];西南交通大學(xué);2015年

3 端悅濤;寬頻完美吸聲超材料的理論研究[D];蘇州大學(xué);2015年

4 曹瑞;薄膜型聲學(xué)超材料隔聲性能的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

5 劉嬌;局域共振型聲學(xué)超材料機(jī)理探討[D];華南理工大學(xué);2015年

6 李雅楠;基于貼片型結(jié)構(gòu)的超材料的特性研究與設(shè)計(jì)[D];西南科技大學(xué);2015年

7 張敏;超材料吸波體及左手材料的研究[D];北京化工大學(xué);2015年

8 劉鷹;電磁耦合超材料本構(gòu)矩陣提取算法研究[D];南昌航空大學(xué);2015年

9 王帥;基于拓?fù)浣^緣體在可調(diào)諧負(fù)折射率超材料[D];大連理工大學(xué);2015年

10 王貝胤;電磁超材料吸波器及極化調(diào)控器研究[D];南京航空航天大學(xué);2014年

，

本文編號：2207746