Page 124 - 《应用声学》2020年第3期

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(1) 声学超材料具有良好的低频消声性能，设
计了亥姆霍兹共振腔与薄膜耦合的声学超材料消 参 考 文 献
声结构，其传递损失曲线会产生两个峰值，峰值对应 [1] 周榕, 吴卫国, 闻轶凡. 一种带薄膜结构的 Helmholtz 腔声学
的频率即是消声工作频率。 超材料 [J]. 声学技术, 2017, 36(4): 297–302.
Zhou Rong, Wu Weiguo, Wen Yifan. A kind of Helmholtz
(2) 利用 ANSYS 屈曲分析得到声学超材料的
cavity acoustic metamaterials with thin film structure[J].
屈曲载荷因子为 0.4332，临界失稳力为 0.087 N·m。 Technical Acoustics, 2017, 36(4): 297–302.
之后通过 COMSOL 仿真与实验验证可知，薄膜扭 [2] Mei J, Ma G, Yang M, et al. Dark acoustic metamateri-
als as super absorbers for low-frequency sound[J]. Nature
曲角度增加使第二峰值对应频率向低频偏移，扭曲 Communications, 2012, 3: 756.
角度增加到30 时，频率共偏移了30 Hz。 [3] Lee S H, Park C M, Seo Y M, et al. Composite acoustic
◦
(3) 为了更大范围地控制频率偏移，对扭矩 medium with simultaneously negative density and modu-
lus[J]. Physical Review Letters, 2010, 104(5): 054301.
棒施加了垂直向下的压力，压力由 0 kPa 增加到 [4] Langfeldt F, Riecken J, Gleine W, et al. A membrane-
2 kPa 时，第二峰值对应频率向高频偏移 170 Hz。 type acoustic metamaterial with adjustable acoustic prop-
erties[J]. Journal of Sound and Vibration, 2016, 373: 1–18.
进而实现了 540 ∼ 720 Hz 范围内低频噪声选择性
[5] Ma F, Wu J, Huang M, et al. A purely flexible light-
降噪。 weight membrane-type acoustic metamaterial[J]. Journal
(4) 不论是对薄膜施加扭力还是对薄膜施加向 of Physics D: Applied Physics, 2015, 48(17): 175105.
[6] 张锦莱. 薄膜结构的屈曲与振动特性研究 [D]. 哈尔滨: 哈尔
下的压力，都改变了薄膜的刚度，随着扭力和向下压
滨工业大学, 2015.
力的增大，薄膜的刚度也随之增加，传递损失曲线第 [7] 姬艳露, 吕海峰, 刘继宾. 表面张力对薄膜型声学超材料隔声
二峰值对应的频率增大，从而验证了对耦合结构理 性能的影响 [J]. 功能材料, 2019, 50(1): 1120–1125.
Ji Yanlu, Lyu Haifeng, Liu Jibin. Effect of surface tension
论分析的正确性。在此基础上可以通过改变薄膜的
on sound insulation performance of thin film metamateri-
刚度来调节消声频率的范围。 als[J]. Functional Materials, 2019, 50(1): 1120–1125.