相比于傳統(tǒng)的天然材料,聲學(xué)超常材料具有很多特異性聲學(xué)性能,在調(diào)控聲波傳輸、吸聲消聲等領(lǐng)域都有著巨大的應(yīng)用前景。本文主要研究了聲學(xué)超常材料中的群速度調(diào)控和可調(diào)吸聲,論文主要分為以下四個部分。第一章,簡要介紹了聲學(xué)超常材料的起源和國內(nèi)外的相關(guān)研究進(jìn)展以及本論文工作所涉及的研究背景。第二章,設(shè)計了一種類Koch曲線結(jié)構(gòu)的管狀聲學(xué)超常材料,有效實現(xiàn)了對聲波群速度的調(diào)控。理論分析和實驗測量皆證明,該材料中可以同時實現(xiàn)慢波、快波甚至是負(fù)群速度現(xiàn)象。因為該結(jié)構(gòu)中存在多種傳輸路徑,所以聲波在沿不同路徑傳輸時會產(chǎn)生相互作用。慢波主要是因為結(jié)構(gòu)中存在諧振效應(yīng),聲能被捕獲在了旁支結(jié)構(gòu)和主管組成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)中�？觳ㄖ饕怯陕暡ǜ缮嫦嘞鸬�,甚至可產(chǎn)生負(fù)群速度。此外,通過模擬發(fā)現(xiàn),利用類高階的Koch曲線結(jié)構(gòu)可以在更多頻段實現(xiàn)更為豐富的群速度調(diào)控。因此,該結(jié)構(gòu)在調(diào)控聲波傳輸?shù)念I(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用前景。第三章,研究了基于薄膜和空腔的完美吸聲材料中的非線性效應(yīng)及主動調(diào)控。通過在四周鉗定的薄膜中心位置附加質(zhì)量片,在其后方一定距離處設(shè)置剛性壁,并形成一段封閉空氣腔,組成復(fù)合結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)在某些頻率可實現(xiàn)完美吸聲。我們對薄膜... 

【文章來源】：南京大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．３（ａ）聲學(xué)超常材料中的負(fù)折射現(xiàn)象；（ｂ）聲學(xué)超常材料中的聲隱身現(xiàn)象??

ｘ?－?ａｘｉｓ?（ｃｍ）?ｚ（ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｓ）??圖１．３（ａ）聲學(xué)超常材料中的負(fù)折射現(xiàn)象；（ｂ）聲學(xué)超常材料中的聲隱身現(xiàn)象??１．２管狀和薄膜型聲學(xué)超常材料??１．２．１?管狀聲學(xué)超常材料??近年來，聲學(xué)超常材料被引入到了傳統(tǒng)的諧振管中形成了管狀聲學(xué)超常材??３??

第一章緒論??料。２００６年，Ｎ．?Ｆａｎｇ等人通過在諧振管一側(cè)加上周期性排布的Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ共鳴??器得到具有負(fù)模量的管狀聲學(xué)超常材料［３６］，該結(jié)構(gòu)如圖１．４（ａ）所示。由圖１．４（ｂ）??中的曲線可知，當(dāng)入射波頻率接近Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ共鳴器的諧振頻率３２?ｋＨｚ時，出??現(xiàn)負(fù)的等效模量。??（ａ）?（ｂ）??：：??圖１．４?（ａ）基于周其月性排列的Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ共鳴器的超常材料；（ｂ）該結(jié)構(gòu)中等效彈??性模量隨頻率／的變化情況??：?２００９年，Ｓ．?Ｈ．?Ｌｅｅ等人在波導(dǎo)管的一側(cè)周期性排布側(cè)孔，形成了如圖１．５??所示的管狀聲學(xué)超常材料。理論和實驗證明，該種材料可以實現(xiàn)一個４５０?Ｈｚ以??下的低頻禁帶，在該禁帶內(nèi)，材料的等效彈性模量為負(fù)［３７１。??ｓｉｄｅ?ｈｏｌｅ??Ｉ?Ｌ■關(guān)ｍ＞，ｉ?Ｉ—■丨■■ｎ．ｌ?＾??＞?＾廣??圖１．５基于周期性排列的側(cè)孔的聲學(xué)超常材料??２０１０年，Ｓ．?Ｈ．?Ｌｅｅ將基于周期性排布側(cè)孔的負(fù)模量材料和基于周期性排布??振膜的負(fù)密度材料相結(jié)合，形成了同時具有負(fù)模量和負(fù)密度的雙負(fù)超常材料［３８］。??該結(jié)構(gòu)存在兩個重要的諧振頻率和％


本文編號：3035403