Page 44 - 《应用声学》2023年第1期

40 2023 年 1 月

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图 7 结构示意图及阻尼吸收效果图
Fig. 7 Structure schematic diagram and damping absorption effect diagram
值为30 ，与模拟波场中透射角度相同。而对照组铝 声聚焦等)，证明其在建筑声学等领域存在潜在的应
◦
板中的波场所如图 8(a) 所示，可以发现其虽有偏转 用价值。
趋势，但是由于板中和超表面波场的混叠，导致透射 (2) 鉴于现存研究中大多数的弹性波超表面结
角度与期望值偏差较大且透射波波前不连续，难以 构需要破坏板结构的问题，该文在保证设计的弹性
得到明显且准确的偏转结果。对比两者的波场，亦 波超表面结构对波调控具备可行性的基础上，进一
可得到如下结论: 在通过超表面调控 Lamb 波透射 步尝试在整板上侧贴置该结构，并且借助阻尼材料，
时，阻尼能够辅助其达到较好的透射效果，可消除板 实现了在不破坏整板结构的前提下对 Lamb波的透
和超表面中两束透射波的混叠。而且，更换阻尼的 射偏转，为弹性超表面相关研究提供了一种新颖可
材料也能达到不同程度的吸收效果，满足调控精度 行的思路。
的需求。 但是，该文仅考虑了一种阻尼材料的吸收效果，
并没有对多种材料加以讨论和研究；而且对于该结
构在一定的频率范围是否适用未做考虑，需要改善
实现宽频调控；结果也是基于数值模拟和理论计算，
并无相应实验相互对照，后期工作可以对结构进行
简化改进，通过实验加以验证。

参 考 文 献

(a) Ο᭧௄᫾ࡉ (b) Ο᭧ࣜద᫾ࡉ [1] 丁昌林, 董仪宝, 赵晓鹏. 声学超材料与超表面研究进展 [J].
物理学报, 2018, 67(19): 10–23.
图 8 增加阻尼前后的透射波场图 Ding Changlin, Dong Yibao, Zhao Xiaopeng, et al. Re-
Fig. 8 Transmitted wave field diagram before and search advances in acoustic metamaterials and metasur-
after adding damping face[J]. Acta Physica Sinica, 2018, 67(19): 10–23.
[2] 胡更开. 波传播控制与超材料设计 [C]//中国力学大会—2013
论文摘要集, 2013.
3 结论 [3] 刘晓峻. 声学超材料的机遇和挑战 [J]. 科学通报, 2020,
65(15): 1359.
基于现有的关于 GSL的研究成果，将其应用到 Liu Xiaojun. Opportunities and challenges of acoustic
metamaterials[J]. Science Bulletin, 2020, 65(15): 1359.
Lamb 波 (A 0 模态) 的调控中，设计了一种单层等相 [4] 于靖军, 谢岩, 裴旭. 负泊松比超材料研究进展 [J]. 机械工程
位梯度超表面结构，通过模拟和理论相结合，得到了 学报, 2018, 54(13): 1–14.
Yu Jingjun, Xie Yan, Pei Xu. State-of-art of metamate-
一系列结果，归纳总结如下： rials with negative poisson’s ratio[J]. Chinese Journal of
(1) 采用有限元法模拟了铝板板波透射波场结 Mechanical Engineering, 2018, 54(13): 1–14.
[5] 孟德世, 李丽君, 李敏. 声学超材料的结构设计概述 [J]. 功能
果图，在验证了 GSL 的同时，也实现了 Lamb 波一
材料与器件学报, 2021, 27(2): 67–76.
系列异常现象的调控(负折射、全反射、非对称传输、 Meng Deshi, Li Lijun, Li Min, et al. Structural design of