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水下噪声控制是改善海洋声环境的关键。本研究提出一种新型的水下吸声器设计，将粘弹性材料与高阶共振结构相结合，以提高低频声波的吸收效率。通过在传统的二阶亥姆霍兹谐振器中嵌入一层薄橡胶，橡胶的粘弹性和阻尼性能显著提高了该结构的水下低频声学性能。理论和仿真计算表明，该结构在低频范围内具有两个完美的吸收峰。仿真结果表明，在415-1848 Hz(仿真)的频率范围内，仅需4个单元即可有效吸收高达90%的噪声能量，且总体积仅为。此外，吸收器在从0到60度的大入射角范围内保持良好的吸收性能。这对超薄低频水下吸波器的设计具有一定的指导意义。![]()
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综上所述，我们提出了一种将粘弹性材料与高阶共振结构相结合的水下吸声器设计，以实现宽带吸声，结构厚度仅为波长的1/90.4。橡胶层的掺入使吸收器能够达到有效吸收声能的阻抗匹配条件。通过对结构主要参数的研究，得到了高吸收率的最佳几何参数。在此基础上，我们设计了一种水下低频宽带吸收器，通过仅耦合4个谐振单元，在415-1848 Hz(模拟)频率范围内实现了大于0.9的吸收系数。此外，在广角入射条件下，吸收器保持了高效的吸声性能。该研究为构建高性能低频水声吸波器提供了新的途径。1. 我们提出了一种水下低频吸声超材料，该材料在常规高阶谐振器内壁引入橡胶层，可以使谐振器在低频波段实现近乎完美的吸收，结构厚度为波长的1/90.4。
2. 通过对结构的一些主要参数的研究，明确了各参数与结构吸声特性之间的关系，为吸声器的设计提供了方便。
3. 为验证，我们设计了一种水下低频宽带吸声器，仅用4个单元即可有效吸收415-1848 Hz范围内噪声的90%的声能。该吸声器可以在大角度范围内保持良好的吸声性能
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