低频宽带声学超表面的声能聚焦吸声机理及运用

摘要

本文提出一种新型反向号角超表面结构,详细分析其低频宽带声能聚焦吸声机理.通过结构厚度的改变,使得结构中传播的声波的声压幅值发生变化,从而将声波的能量局域在结构局部区域,实现声波的聚焦.研究发现:当特征长度与一个波长相近或者略小于时,此时入射波起压缩作用,在其尖端发生能量聚焦;当特征长度大于一个波长,此时入射渡在反向号角壁面发生发射,声能无法聚焦.考虑反向号角的高频吸声系数较差的原因,在其入射方向增加吸声材料,从而提高其吸声系数.这种反向号角模型将为声能聚焦以及耗散提供重要的理论依据,为一维吸声尖劈结构的小尺寸优化设计提供实际的工程运用背景.