【摘要】：聲學(xué)超常材料具有自然材料和傳統(tǒng)材料不具備的很多特殊性質(zhì),如負(fù)密度和負(fù)模量等,因而展現(xiàn)出各種特殊性能,如聲隱身,亞波長(zhǎng)成像,反常折射/反射,單向透射,聲聚焦等。而基于薄膜的聲學(xué)超常材料,在吸聲及隔聲等方面有巨大的應(yīng)用價(jià)值。本文提出一種以薄膜作為表面的中空腔體結(jié)構(gòu),用于管道中的隔聲�；诓煌奈锢頇C(jī)理,這種簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)低頻多帶隔聲效果。本論文主要分為以下幾個(gè)部分:第一章:介紹電磁超常材料以及聲學(xué)超常材料的起源,并對(duì)薄膜型聲學(xué)超常材料的各種結(jié)構(gòu)以及應(yīng)用作簡(jiǎn)單小結(jié)。第二章:提出一種由彈性薄膜構(gòu)成六個(gè)面的空心立方腔體結(jié)構(gòu),用于實(shí)現(xiàn)管道中的隔聲。有限元模擬及理論分析證明,在中空腔體,薄膜側(cè)面以及腔體與管道壁之間間隙的共同作用下,此簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)可以在多個(gè)頻段實(shí)現(xiàn)基于不同機(jī)理的隔聲。而且,這些頻段均分布在500 Hz以下的低頻范圍內(nèi),而腔體結(jié)構(gòu)的尺寸遠(yuǎn)小于吸聲波長(zhǎng)。同時(shí),通過(guò)調(diào)整結(jié)構(gòu)參數(shù)以及構(gòu)建不同參數(shù)的腔體陣列,也可以在500 Hz以下的更多的頻率段實(shí)現(xiàn)更好的隔聲效果。此外,由于此立方腔體的橫截面積小于管道的橫截面積,該種結(jié)構(gòu)能夠在實(shí)現(xiàn)隔聲的同時(shí),避免影響管中氣體流通。第三章:通過(guò)一維彈簧質(zhì)量模型對(duì)超常材料的有效質(zhì)量密度和有效體積模量進(jìn)行理論分析;同時(shí)利用多重散射理論給出有效質(zhì)量密度的精確解析解。另外,對(duì)不同形狀的薄膜薄板材料,通過(guò)解析模型,近似模型以及有限元分析法三種求解方法求解其阻抗,對(duì)于超常材料的特殊性能給出理論解釋。第四章:對(duì)全文工作進(jìn)行總結(jié)并對(duì)未來(lái)工作進(jìn)行展望。
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB33

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本文編號(hào)：2605431