局域共振型空腔覆盖层的低频吸声机理及调控规律研究

• 作者: 王佳蓓 周浩
• 来源期刊: 噪声与振动控制
• 学科: 物理学
• 关键词: 声学 局域共振 空腔覆盖层 低频特性 振动模态 吸声系数
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 振动理论与数值解法
• 页码范围: 34-39
• 页数: 6页
• 分类号: O422.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2022.02.006

摘要

声学覆盖层的低频吸声特性对潜艇声隐身性能具有重要影响.综合考虑空腔型覆盖层结构和局域共振型薄膜材料的低频吸声性能,建立局域共振型空腔覆盖层的有限元模型,研究复合结构在10 Hz～2000 Hz频段内的吸声特性,并采用局域共振理论和模态分析揭示复合结构的吸声机理,进一步得到复合结构低频吸声性能的调控规律.研究结果表明:(1)在10 Hz～2000 Hz频率范围内,相比空腔型覆盖层,复合结构的平均吸声系数提高到0.497;(2)复合结构的低频吸声机理为:通过下半部分空腔变形实现纵波向横波的转化,通过局域共振结构的反共振消耗声能,二者共同作用,提高吸声系数;(3)耦合产生的吸声峰峰值主要随覆盖层损耗因子的增大而增大,峰值频率主要随薄膜面积的增大而向高频移动.研究结果可为声学覆盖层的低频吸声特性设计提供理论指导.