APL 基于梯度截面盘绕通道的低频消声超表面

文摘   2024-12-19 12:00   江苏  

本文提出了有利的非均匀梯度横截面(GCS)通道,它削弱了盘绕上的消声超表面对总通道长度的依赖。通过对设计通道宽度的法布里-珀罗吸波器的研究,揭示了GCS通道的优越性。建立了固有吸声机理的理论框架,并据此预测了线性和指数型GCS通道的总体性能和主导工作频率。通过适当的GCS通道设计,实验和理论证明,与具有相同外部几何形状的传统均匀截面吸收器相比,所提出的结构具有更低的吸收频率。

通过对GCS吸波器近完美吸收频率范围的参数化研究,证实了GCS带来的强可调性,提示了按需频率导向吸波器设计的可能性。GCS作为一种声阻抗传递方法,具有广阔的应用前景。


    总之,我们探索了GCS通道的可能优势,并设计了两个线圈消声超表面单元。提出了峰值吸收频率的解析解,实现了针对实际噪声控制应用的快速设计。与传统的UCS吸收器相比,所提出的结构可以实现更低的吸收频率,同时保持其外部几何形状、峰值吸收系数和吸收带宽。通过改变内部几何参数,GCS吸收器可以在较宽的频率范围内调谐,具有固定的外部几何形状和接近完美的吸收。所提出的单元的有前途的特点确保了它们在卷曲的超表面上的广泛应用,从而促进了现有结构的可调性、面向频率的快速设计、可行的宽带吸收和工业部署。





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