本文關(guān)鍵詞：可調(diào)雙負(fù)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(fù)超常材料,并設(shè)計(jì)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(gè)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(fù)超常材料到雙負(fù)超常材料的發(fā)展過(guò)程。同時(shí),本章還對(duì)目前國(guó)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(jìn)展進(jìn)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(duì)三種一維管狀超常材料(負(fù)密度,負(fù)模量和雙負(fù)超常材料)的性能進(jìn)行了分析,包括色散方程,傳輸曲線(xiàn),等效參數(shù)等等。其中,Bloch理論可以準(zhǔn)確給出超常材料的色散方程和聲場(chǎng)分布,流體阻抗理論可以用來(lái)描述超常材料的聲阻抗和傳輸系數(shù)。而當(dāng)聲波在低頻范圍內(nèi)并且滿(mǎn)足長(zhǎng)波長(zhǎng)近似的條件下,可以通過(guò)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(dāng)薄膜和側(cè)孔對(duì)稱(chēng)分布時(shí),薄膜和側(cè)孔彼此是獨(dú)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(guò)控制電磁鐵驅(qū)動(dòng)電壓,可以調(diào)節(jié)超常材料的傳輸曲線(xiàn),雙負(fù)通帶和相速度等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,6V的微小直流電壓可以引起雙負(fù)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(jì)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(dāng)聲波沿主管傳播時(shí)會(huì)被側(cè)管吸收。通過(guò)對(duì)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(gè)極其寬的禁帶,截止頻率最低可以達(dá)到80Hz。我們利用COMSOL軟件對(duì)吸聲材料進(jìn)行了房間仿真,并對(duì)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(duì)聲波有非常好的吸收,可以達(dá)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(shí),這種超常材料是一個(gè)開(kāi)放結(jié)構(gòu),在吸聲的同時(shí),主管中空氣依然可以流動(dòng),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(duì)全文進(jìn)行小結(jié)和對(duì)未來(lái)工作的展望。
【關(guān)鍵詞】：聲學(xué)超常材料 可調(diào) 雙負(fù) 寬帶 低頻 吸聲
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：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(jiǎn)介10-11
• 1.2 負(fù)等效參數(shù)聲學(xué)超常材料11-15
• 1.2.1 負(fù)等效質(zhì)量密度超常材料11-13
• 1.2.2 負(fù)等效模量超常材料13-14
• 1.2.3 雙負(fù)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(xiàn)22-32
• 第二章 雙負(fù)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(xiàn)38-42
• 第三章 可調(diào)雙負(fù)超常材料42-59
• 3.1 引言42-43
• 3.2 雙負(fù)超常材料的理論計(jì)算43-47
• 3.2.1 雙負(fù)超常材料的傳輸曲線(xiàn)43-45
• 3.2.2 雙負(fù)超常材料的等效參數(shù)45-46
• 3.2.3 雙負(fù)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(fù)超常材料47-55
• 3.3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(xiàn)的實(shí)驗(yàn)測(cè)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(xiàn)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(jì)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(xiàn)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(xiàn)】

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3 陳U

本文編號(hào)：296671