每日新文 | 亥姆霍兹型蜂窝夹层声学超材料的声学特性研究

主要观点总结

本文介绍了被动和主动噪声控制技术的优缺点，并指出传统吸声材料在低频段的性能不足。为了解决蜂窝夹层结构在声学性能上的局限性，提出了一种新型的Helmholtz型蜂窝夹层声学超材料（HHSAM）。文章详细描述了HHSAM的结构组成、设计原理、理论分析和数值模拟，并通过阻抗管实验和混响室实验验证了其优越的声吸收和声绝缘性能。HHSAM结构通过引入Helmholtz共振器，实现了宽频带的声吸收，最大吸声系数可达0.94，远高于蜂窝面板。其设计和制造过程相对简单，适合大规模生产，具有实际工程应用的潜力。

关键观点总结

关键观点1: 传统噪声控制技术的不足

文章概述了现有噪声控制技术的优缺点，指出传统吸声材料在低频段性能不佳的问题。

关键观点2: HHSAM结构的提出

为了解决蜂窝夹层结构在声学性能上的不足，文章提出了一种新型的Helmholtz型蜂窝夹层声学超材料（HHSAM）。

关键观点3: HHSAM结构的设计原理和性能

HHSAM结构通过引入Helmholtz共振器，利用共振特性提高声学性能。文章描述了其结构组成、设计原理，并通过理论计算、数值模拟和实验验证了其优越性能。

关键观点4: HHSAM结构的实验验证

通过阻抗管实验和混响室实验，验证了HHSAM结构在宽频带范围内的优越声吸收和声绝缘性能。其最大吸声系数可达0.94，远高于蜂窝面板。

关键观点5: HHSAM结构的实际应用潜力

HHSAM结构的设计和制造过程相对简单，适合大规模生产，具有实际工程应用的潜力。文章最后提出了进一步优化结构参数、研究斜入射对声学性能的影响以及开孔对蜂窝面板强度的影响等未来研究方向。

文章预览

文章简介 现有噪声控制技术 ：介绍了被动和主动噪声控制技术的优缺点，指出传统吸声材料在低频段性能不佳，而声绝缘技术需要厚重材料。 蜂窝夹层结构的应用与局限 ：蜂窝夹层结构因其轻质、高强度等优点被广泛应用，但在声学性能方面存在局限性。 提出HHSAM结构 ：为了解决蜂窝夹层结构在声学性能上的不足，文章提出了一种新型的Helmholtz型蜂窝夹层声学超材料（HHSAM），通过在蜂窝夹层结构中引入Helmholtz共振器来改善其声学性能。 结构组成 ：HHSAM由顶板、蜂窝芯和底板组成。顶板上有周期性分布的小孔，这些小孔与蜂窝芯的腔体共同构成Helmholtz共振器。 设计原理 ：利用Helmholtz共振器的共振特性及其相互作用，实现轻量化的同时提高声学性能。 理论分析 ：通过计算多个平行Helmholtz共振器的声阻抗，得到了HHSAM结构的理论声吸收系数。 数 ………………………………