专栏名称: VAOne声学仿真小本领

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每日新文 | 基于多向声学超材料的全向声波吸收

VAOne声学仿真小本领 · 公众号 · · 2024-11-29 10:00

正文

文章简介

这篇文章介绍了一种基于多方向声学超材料（Multi-oriented Acoustic Meta-materials, MOAMM）的全向声波吸收技术。

引言：讨论了大型高速设备应用增多导致的噪声问题，以及噪声对声学环境和设备强度及使用寿命的负面影响。强调了声波吸收效率在噪声抑制中的重要性，并指出了传统声吸收方法的局限性。
单单元格结构和理论分析：描述了MOAMM的单单元格设计，该设计基于Helmholtz腔体，由两个相反方向堆叠的同心空心圆柱形Helmholtz共振器组成。
MOAMM的声吸收性能：假设声传播介质为空气，忽略了气流速度的影响，并基于此假设进行了声传播性能的分析。
参数研究：对影响MOAMM全向声吸收性能的四个参数进行了研究：单元格数量、入口宽度、通道宽度和单元格尺寸。
实验验证：构建了一个测试装置来验证模拟结果的准确性，并通过3D打印制造了一个MOAMM模型进行实验测试。

摘个要先：

声学超材料具有体积小、质量大等优点，成为旋转设备吸声领域的热点，但其效果受入射角的显著限制，在随机声场中吸收性能不佳。该文提出了一种多向声学超材料（MOAMM），可应用于全向声波吸收，它由不同取向的晶胞组成。单胞设计为双腔迷宫结构，晶胞均匀分布在圆周上，以适应来自不同方向的入射波。将吸声性能与同向分布结构进行比较，并对 MOAMM 吸声性能的变化进行了参数研究。结果表明，MOAMM 在面对不同方向的声波时，吸声系数保持在 0.8 以上，频率范围随入射宽度、通道宽度和单元大小而变化。实验结果验证了所提结构的优异性能，为有效控制声辐射提供了新的途径。

(a)无盖双腔迷宫状单元单元的三维视图(b)单元单元的轴截面。

多取向超材料的结构

通过多取向模型的波传播。

通道宽度对吸声系数的影响。

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