Page 120 - 应用声学2019年第5期

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度1/厚度2、厚度3/厚度4、厚度5/厚度 6、厚度7/厚 不难看出，样品 2 在300 ∼ 500 Hz处无共振吸收峰，
度 8 依次为 0.75、0.833、0.875、0.90 和 0.833、0.875、 而样品 1 在该区域有且仅有一个共振吸收峰。前者
0.9、0.917。不难看出样品 2 各单胞质量比的分布较 单胞的共振吸收峰的分布情况相比后者更加均匀。
样品1更加密集。 图 6 是样品 1 和样品 2 的整体吸声系数曲线图，
利用有限元方法依次计算样品 1、样品 2 的四 也较为明晰地验证了质量比与吸声性能间的联系。
个超材料单胞吸声系数，结果如图 5 所示。由图 5 但由于样品1在300 ∼ 500 Hz内的共振吸收峰分布
较 200 ∼ 300 Hz 依然较为稀疏，因此由图 6 不难发
0.50
0.45 现其吸声系数曲线依然出现了明显的吸收谷。
0.40
基于以上发现，为进一步寻找最佳的优化方案，
0.35 我们设计了a、b、c、d、e五个质量非对称型薄膜声学
ܦծஆጇ஝ 0.30 超材料样品，不同样品所拥有的质量片厚度不同，其
0.25
0.20
他影响超材料吸声系数的因素均相同。各样品所使
0.15 0.750
0.833 用的质量片厚度数值由表1示出。
0.10
0.875
0.05 0.900 图 7 展示了五个样品的吸声系数曲线。不难看
0
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 出，样品 a(0.1 ∼ 0.8 mm) 的吸声系数曲线最平稳，
ܦฉᮠဋ/Hz
在100 ∼ 1000 Hz范围内的吸声系数最优。
(a) ನֶ1
0.50
0.45
0.45 ನֶ1
0.40 ನֶ2
0.40
0.35
0.35 0.30
ܦծஆጇ஝ 0.30 ܦծஆጇ஝ 0.25
0.25
0.20
0.15 0.20
0.15
0.833
0.10 0.875 0.10
0.05 0.900
0.917 0.05
0
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 0
ܦฉᮠဋ/Hz 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
ܦฉᮠဋ/Hz
(b) ನֶ2
图 6 样品 1 与样品 2 的整体吸声系数曲线
图 5 样品 1 与样品 2 各单胞吸声系数曲线
Fig. 6 Sound absorption coefficient curves of sam-
Fig. 5 The sound absorption coefficient curves of
ple 1 and sample 2
each cell in sample 1 and sample 2
表 1 各样品质量片的厚度
Table 1 Thickness of platelets on samples

厚度 1/mm 厚度 2/mm 厚度 3/mm 厚度 4/mm 厚度 5/mm 厚度 6/mm 厚度 7/mm 厚度 8/mm
样品 a 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

样品 b 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
样品 c 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
样品 d 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1

样品 e 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2