学术前沿 | 狭缝共振腔声学超结构的连续近完美声波吸收

COMSOL 多物理场仿真技术 · 公众号 · · 2024-12-13 09:00

正文

请到「今天看啥」查看全文

提出了一种由亥姆霍兹谐振器和多孔材料组成的新型狭缝谐振器声学超结构（SRAM），以实现 200–3000 Hz 的连续完美吸声。亥姆霍兹谐振器利用共振效应进行低频声能衰减，当它的琴颈足够小时，可以认为它是一个空气狭缝。空气狭缝充当通道，大多数声波从该通道进入超结构并被多孔材料吸收。多孔材料通过热粘性耗散吸收高频声波。与传统的填充形式不同，多孔材料在空气狭缝周围填充。为了分析这种超材料的声学性能，开发了理论模型和有限元模型并进行了实验验证。含有三聚氰胺泡沫和岩棉的 SRAM 在 331–3000 Hz 时可以达到优于 0.5 的吸收效果，在 501 Hz 时达到 0.946 的峰值，厚度为 50 mm。使用遗传算法，SRAM 的参数经过优化，可在更宽的带宽上实现高效的声音吸收。优化的 SRAM 在 400–3000 Hz 范围内获得 0.8 的吸收系数，厚度为 50 mm。本研究提供了一种低频超宽带吸声的新方法

在本研究中，提出了一种新型的缝隙谐振器声学元结构（SRAM），以实现在200-3000Hz条件下的有效吸声效果。研究了由亥姆霍兹谐振器和多孔材料组成的元结构SRAM，试图实现高吸收系数和宽带之间的平衡。三聚氰胺泡沫和岩棉的SRAM在331-3000Hz时吸收系数超过0.5，在501 Hz时达到50 mm厚度达到0.946。含三聚氰胺泡沫和玻璃纤维的SRAM在吸声系数在381-3000Hz频率范围内，厚50 mm时大于0.5，在1561 Hz时达到较高的峰值0.987。此外，利用遗传算法对SRAM的参数进行了优化。优化后的SRAM在281 Hz低频时大于0.5，在400 Hz时大于0.8，达到50毫米厚的200-3000Hz的有效吸声系数。SRAM具有可调功能，可实现低频和超宽带的吸音性能，在交通和建筑建设等工业领域的减声器设计和降噪方面具有潜在的应用价值。

有关论文的更多信息请点击左下角阅读原文

免责声明：本文中的部分资料来源于该期刊文章，转载目的在于传递信息及分享，并不意味赞同其观点或真实性，也不构成其他建议。本公众号仅提供交流平台，供广大读者学习，不为其版权负责。如涉及侵权、隐私等问题，请联系我们及时删除，同时也欢迎广大读者进行投稿交流。

投稿邮箱： [email protected]