一种实现水声调控的反射型水声超表面设计方法

摘要

本发明属于水声技术领域，具体涉及一种实现水声调控的反射型水声超表面设计方法。基于声表面阻抗边界条件，采用拓扑优化方式设计实现理论声表面阻抗的水声超表面单元，并在拓扑优化框架中引入水声超表面单元振动耦合的限制，非常有效地降低了超表面固体振动的耦合，保证水下声学超表面设计的有效性，从而实现水下反射声场的调控。本发明提供的设计方式，无需人工参与，可以实现按需定制，水声超表面单元的可替换性强，设计的水下声学超表面调控方式灵活，为水下声学超表面的设计提供新的方案，可促进水声超表面在各种精细和复杂的水下声场控制中的实际应用，在海底资源勘探、声学粒子操纵、医学全息成像等工程领域具有重要的应用价值。