本文關(guān)鍵詞：可調(diào)雙負超常材料及寬帶低頻吸聲研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：聲學(xué)超常材料具有許多自然材料和傳統(tǒng)材料所不具有的特殊的性質(zhì),在許多了領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景。本文提出了一種可調(diào)節(jié)的雙負超常材料,并設(shè)計了一種低頻寬頻帶的吸聲結(jié)構(gòu)。論文主要分為以下幾個部分：第一章,回顧了聲學(xué)超常材料的發(fā)現(xiàn)背景,以及從單負超常材料到雙負超常材料的發(fā)展過程。同時,本章還對目前國際上關(guān)于可調(diào)節(jié)的超常材料和吸聲超常材料的研究及進展進行了總結(jié)。第二章,利用Bloch理論,流體阻抗理論和等效介質(zhì)理論分別對三種一維管狀超常材料(負密度,負模量和雙負超常材料)的性能進行了分析,包括色散方程,傳輸曲線,等效參數(shù)等等。其中,Bloch理論可以準確給出超常材料的色散方程和聲場分布,流體阻抗理論可以用來描述超常材料的聲阻抗和傳輸系數(shù)。而當聲波在低頻范圍內(nèi)并且滿足長波長近似的條件下,可以通過等效介質(zhì)理論得到超常材料的等效介質(zhì)參數(shù)。第三章,提出了一種基于周期性薄膜和側(cè)孔的可調(diào)節(jié)的超常材料,并論證了當薄膜和側(cè)孔對稱分布時,薄膜和側(cè)孔彼此是獨立作用互不影響的。由于周期性排列的薄膜中受到的張力和薄膜彈性模量的變化是由電磁鐵提供的附加應(yīng)力產(chǎn)生的,因此,通過控制電磁鐵驅(qū)動電壓,可以調(diào)節(jié)超常材料的傳輸曲線,雙負通帶和相速度等。實驗結(jié)果表明,6V的微小直流電壓可以引起雙負通帶帶寬40%的偏移,這是一種易于控制的可調(diào)聲學(xué)超常材料。第四章,設(shè)計了一種基于回形側(cè)管和迷宮側(cè)管結(jié)構(gòu)的吸聲超常材料,利用聲波干涉相消的原理,當聲波沿主管傳播時會被側(cè)管吸收。通過對側(cè)管結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)定和組合,超常材料可以形成一個極其寬的禁帶,截止頻率最低可以達到80Hz。我們利用COMSOL軟件對吸聲材料進行了房間仿真,并對比了其他幾種結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)具有側(cè)管結(jié)構(gòu)的超常材料對聲波有非常好的吸收,可以達到50-200 dB衰減效果,從而證明了該超常材料具有低頻寬帶的吸聲效果。同時,這種超常材料是一個開放結(jié)構(gòu),在吸聲的同時,主管中空氣依然可以流動,因此在建筑樓宇的噪聲消除領(lǐng)域具有極大的潛力。第五章,是對全文進行小結(jié)和對未來工作的展望。
【關(guān)鍵詞】：聲學(xué)超常材料 可調(diào) 雙負 寬帶 低頻 吸聲
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB34
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• 英文摘要6-10
• 第一章 緒論10-32
• 1.1 聲學(xué)超常材料簡介10-11
• 1.2 負等效參數(shù)聲學(xué)超常材料11-15
• 1.2.1 負等效質(zhì)量密度超常材料11-13
• 1.2.2 負等效模量超常材料13-14
• 1.2.3 雙負超常材料14-15
• 1.3 可調(diào)節(jié)的聲學(xué)超常材料15-19
• 1.4 吸聲超常材料19-22
• 參考文獻22-32
• 第二章 雙負超常材料的理論分析32-42
• 2.1 引言32-33
• 2.2 理論分析33-38
• 2.2.1 Bloch理論34-35
• 2.2.2 流體阻抗理論35-36
• 2.2.3 等效介質(zhì)理論36-38
• 2.3 本章小結(jié)38
• 參考文獻38-42
• 第三章 可調(diào)雙負超常材料42-59
• 3.1 引言42-43
• 3.2 雙負超常材料的理論計算43-47
• 3.2.1 雙負超常材料的傳輸曲線43-45
• 3.2.2 雙負超常材料的等效參數(shù)45-46
• 3.2.3 雙負超常材料截止頻率與薄膜側(cè)孔的關(guān)系46-47
• 3.3 可調(diào)雙負超常材料47-55
• 3.3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計47-48
• 3.3.2 薄膜彈性系數(shù)與直流電壓之間的關(guān)系48-49
• 3.3.3 傳輸曲線的實驗測量49-51
• 3.3.4 超常材料的相速度51-53
• 3.3.5 超常材料的瞬態(tài)響應(yīng)53-55
• 3.4 本章小結(jié)55
• 參考文獻55-59
• 第四章 寬帶低頻吸聲的超常材料59-74
• 4.1 引言59-60
• 4.2 理論分析60-65
• 4.2.1 單節(jié)回形管理論分析60-62
• 4.2.2 多節(jié)回形管的理論分析62-64
• 4.2.3 迷宮管結(jié)構(gòu)的理論分析64-65
• 4.3 超常材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計65-67
• 4.4 房間應(yīng)用仿真67-70
• 4.5 本章小結(jié)70-71
• 參考文獻71-74
• 第五章 總結(jié)與展望74-75
• 致謝75-76
• 攻讀碩士期間的工作成果76-77

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳靜珍;孫玉蘭;;吸聲圓錐的吸聲材料和結(jié)構(gòu)對吸聲性能影響的分析[J];橡塑資源利用;2009年05期

2 佳音;大氣吸聲的計算[J];勞動保護;1980年05期

3 ;薄塑盒式吸聲體[J];環(huán)境科學(xué)動態(tài);1986年04期

4 屈維德;;迷宮型吸聲箱[J];環(huán)境保護;1987年03期

5 鐘祥璋;朱子根;;羊毛吸聲制品的材料特性及應(yīng)用[J];音響技術(shù);2013年06期

6 ;橡塑共混吸聲新材料[J];技術(shù)與市場;2002年03期

7 陳吉軒;簡頌兵;劉自力;;吸聲無防布的發(fā)展趨勢與市場分析[J];環(huán)境工程;2012年S1期

8 楊海濱;李岳;趙宏剛;溫激鴻;溫熙森;;一種含圓柱形諧振散射體的黏彈材料低頻吸聲機理研究[J];物理學(xué)報;2013年15期

9 ;超聲延遲}鸞翰牧蟍J];特種橡膠制品;1970年07期

10 董金英;吸聲處理及吸聲元件[J];勞動保護;1980年09期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 薛小艷;;吸聲簾幕的吸聲分析[A];城市化進程中的建筑與城市物理環(huán)境：第十屆全國建筑物理學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

2 張新安;;全頻高效吸聲簾幕的開發(fā)[A];建筑聲學(xué)設(shè)計與環(huán)境噪聲控制暨新材料、新產(chǎn)品應(yīng)用交流會論文集[C];2008年

3 張倩;呂亞東;;微縫吸聲體垂直入射吸聲特性和設(shè)計準則[A];2008年全國聲學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

4 余文斌;鄭學(xué)文;陳曉勤;吳明磊;富喜;;超微孔吸聲技術(shù)和結(jié)構(gòu)應(yīng)用研究[A];全國環(huán)境聲學(xué)學(xué)術(shù)討論會論文集[C];2007年

5 王曼;趙麗艷;王智元;何元安;;一種新型復(fù)合材料吸聲的理論建模與仿真[A];2004年全國水聲學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

6 張新安;張曉嵐;;吸聲簾幕的設(shè)計應(yīng)用原則[A];全國環(huán)境聲學(xué)學(xué)術(shù)討論會論文集[C];2007年

7 屈培元;;一種多功能環(huán)保型“吸聲文化石”的性能及使用方法[A];絕熱隔音材料輕質(zhì)建筑板材新產(chǎn)品新技術(shù)論文集[C];2003年

8 安俊英;徐海亭;;多吸聲層的聲特性和參數(shù)匹配[A];中國聲學(xué)學(xué)會2003年青年學(xué)術(shù)會議[CYCA'03]論文集[C];2003年

9 陸鳳華;劉振華;;穿孔吸聲體結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析[A];中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會2009年學(xué)術(shù)年會論文集（第二卷）[C];2009年

10 孟浩;溫激鴻;趙宏剛;易思;溫熙森;;背襯厚度對水聲吸聲覆蓋層吸聲特性的影響[A];第十二屆船舶水下噪聲學(xué)術(shù)討論會論文集[C];2009年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 馬麗萍;聲學(xué)效果和建筑美的完美結(jié)合[N];中華建筑報;2008年

2 曉馬;高效吸聲彩色裝飾泡沫玻璃[N];廣東建設(shè)報;2004年

3 永平;高效吸聲彩色泡沫玻璃無毒無放射性危害[N];中國環(huán)境報;2004年

4 胡俊民;用好吸聲隔聲材料提高噪聲控制效果[N];中國建材報;2004年

5 邵斌;凈化聲環(huán)境 建材將走俏[N];中國建材報;2003年

6 本報記者 王芳;防噪聲材料市場熱得快[N];中國建材報;2002年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 商超;消聲瓦的吸聲機理研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

2 姜生;氯化聚乙烯基阻尼減振吸聲復(fù)合材料的制備與性能研究[D];東華大學(xué);2012年

3 沈岳;活性炭纖維材料吸聲特性研究[D];江南大學(xué);2015年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 潘立敏;彈簧連接多層微穿孔板的吸聲特性研究[D];大連理工大學(xué);2015年

2 于翔;廢棄滌綸吸聲隔音多層復(fù)合結(jié)構(gòu)材料的研究[D];大連工業(yè)大學(xué);2015年

3 陳U

本文編號：296671