这项研究借鉴了转换声学的思想,产生了一种基于声学超材料的屏障,称为元屏障,以达到隔音和通风的平衡。我们从理论上讲证明了由空气芯和高阻尼耗散DNAM涂层构成的元障壁可以在大放置距离上非常有效,并且对入射角不敏感。设计了一种具有双负有效材料性能的板型声学超材料作为元阻挡层中的DNAM涂层材料。通过声阻抗管实验和有限元模拟验证了其双负有效材料性能。在900 ~ 1000 Hz的频率范围内,DNAM单元胞的有效质量密度和有效体积模量均为负值。此外,还在一个二维开放空间中对元屏障进行了实验验证。在大多数目标位置,在宽带频率范围内,所提出的元屏障可以提供比相同尺寸的传统泡沫屏障更高的声衰减,这表明其在实际应用中具有巨大的潜力。
这项工作可能被视为研究基于转换声学的元屏障的前奏,用于宽带降噪和有效通风。后续工作包括但不限于利用更多的单元电池组成层来构建DNAM涂层来接近连续梯度阻抗,制造三维元障并在真实房间尺度上进行实验验证,将元障设计成扁平结构形式以减少空间占用,并寻求更容易生产和更具成本效益的制造技术来促进元障的实际应用。
【免责声明】本文中的部分图片和文字信息来自文献或网络,版权归原作者所有。本文对发表的观点和分析保持中立,如果您认为文中信息来源或者分析观点有误,又或者涉及版权、隐私等问题,请及时私信联系,本公众号将立即删除修改。有关论文的更多信息请点击左下角阅读原文。