专栏名称: COMSOL 多物理场仿真技术
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学术前沿 | 基于方位迷宫通道的宽带低频隔音通风紧凑声超材料

COMSOL 多物理场仿真技术  · 公众号  ·  · 2024-09-16 21:54

正文


我们推出了一种紧凑的声学超材料，专为低频范围内的宽带隔音和通风而设计。我们的设计采用横向双层结构，该结构由被方位角迷宫通道包围的中心孔组成。从每个区域传输的声波的相互作用会导致类似 Fano 的干扰，从而能够在 571 Hz 至 1043 Hz 的宽带频率范围内衰减 90% 以上的入射声能。此外，声学超材料的整体厚度仅为30毫米，约为工作波长的1/20。通过理论计算、数值模拟和实验验证了所设计模型的隔音效果。这项工作中提出的声学超材料可能适用于需要在有限空间内同时降噪和通风的各种领域。

总之，我们提出了一种紧凑的迷宫式AMM设计，以解决在低频范围内的宽带隔音和通风的挑战。利用类fano干涉原理，我们设计了一个横向双层结构，具有连续声路的中心开口，离散声路周围的迷宫区域。沿这些不同路径传播的波之间的相互作用引起了fano样干扰，这是所设计的AMM隔音能力的关键机制。通过理论分析、数值模拟和实验验证等综合性方法，严格验证了AMM的隔音效果。它保持了30毫米的紧凑厚度，大约是工作波长的1/20。此外，与之前的研究相比，我们的AMM以其在最低频率提供隔音，同时保持最小厚度的能力而突出。因此，我们的AMM有望在实际应用中使用，包括对宽带隔音和通风的需求，以及对紧凑和高效设计的需求。







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