声学超材料(AMMs)是一种人造材料，可以专门开发具有亚波长周期性结构，具有自然界中没有的非凡特性。最近，由于这些特性，操纵声波和弹性波的能力引起了科学家和工程师的极大兴趣，并一直是激烈研究的主题。这篇综述介绍了这些材料的一般概念描述。本文对现有文献进行了综述，探讨了亥姆霍兹谐振器、膜型结构、局部共振结构和空间卷曲结构等声学超材料的基本结构，以及声成像、吸声、声隐身、降噪和水声等声学超材料的应用领域。由于模拟方法对于声学超材料的设计和性能评估至关重要，因此本文描述了文献中进行的研究，并研究了用于制造这些设计的3D打印技术。最后，我们讨论了声学超材料的机遇和挑战。虽然声学超材料在声音控制领域具有巨大的能力，但amm也面临着诸如频率依赖操作、优化要求和材料成本等挑战。这篇综述提供了一个全面的资源来指导研究人员和工程师理解声学超材料的重要性和未来潜力，并找出文献中的空白。
本文综述了声学超材料的基本概念、当前面临的挑战以及未来应用的潜力。事实上，制造技术取决于几何尺寸和频率范围等因素。
简单的结构采用传统方法，而复杂的结构采用3D打印，在复杂的设计生产中提出了挑战。尽管有局限性，声学超材料在技术、工业和医学领域提供了突破性的解决方案，激发了不断的探索和发现。
研究了声学超材料的基本原理，包括声波方程、斯涅尔定律、负折射、晶体结构、能带方法和有效介质理论。这一基本信息对于操纵声波至关重要。声学超材料的研究是未来声学技术发展的重要一步。这些材料可以表现出负折射率，可以用晶体分析晶格理论。研究它们在均匀介质中的透射和反射特性也很重要。本文对声超材料的结构进行了分类，并说明了主动结构和被动结构的区别。讨论了各种结构，包括亥姆霍兹谐振腔、局部共振结构、膜型结构和卷曲空间结构。亥姆霍兹谐振器在声能收集、声能转换、局部共振带隙研究和降噪研究中有着广泛的应用。局部共振结构在声能吸收、负动态质量特性、传声损耗等领域有着广泛的应用。膜结构的声能吸收、负动态质量特性、传声损失以及几何尺寸对传声损失的影响等方面得到了广泛的分析。利用卷曲空间超材料在宽带低频吸声、隔声、负折射、隧穿、多波段隔声等方面得到了广泛的应用。这些超材料解决了局部共振和膜型结构等难题。综上所述，研究结果表明，有限元方法，特别是COMSOL和ANSYS等仿真解决方案，是声学超材料性能分析中常用的方法。值得注意的研究集中在声隐身的二维声学方程，具有显著声衰减的超材料中的声波行为，以及研究在一维超材料中实现可控密度的可行性。
研究结果还表明，声学超材料具有广泛的应用，包括吸声/隔声、噪声控制、医学成像、建筑声学、国防和安全、能源管理以及水下应用。在考察声学超材料的制造技术时，它是被观察到的依赖于各种因素的这些因素的例子包括几何尺寸、频率范围和特定特性。已经确定，使用传统的制造方法，如激光切割和CNC，可以生产结构简单的超材料。因此，具有复杂结构的声学超材料通常采用3D打印技术制造。尽管这些超材料具有巨大的潜在应用潜力，但它们的生产工艺存在一定的局限性。主要的挑战在于与复杂设计的生产有关的困难。克服这些挑战需要多学科的方法和材料科学与工程的进步。
正如我们所注意到的，在声学超材料的研究中还缺乏这样一种方式，即研究的思路和方法只集中在设计的形状和结构上。
事实上，对于新材料的开发和新材料的性能，在结构设计上的关注力度还不够。我们认为，这种基于材料的方法可能会在这一领域带来革命性的发展。
在这篇综述的范围内，人们可以找到一个全面的概述，目前的研究声学超材料的详细方式。尽管存在挑战，但声学超材料的独特性能为技术、工业和医学提供了突破性的解决方案。本文综述使研究人员和工程师对声学超材料的基本概念、当前挑战和潜在应用有了全面的了解，为未来的探索和发现提供了基础。
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