双层薄膜声学超材料的低频吸声特性研究

摘要

为了克服传统材料在低频噪音降噪方面的不足，提出了一种由双层薄膜、质量环和空腔组合而成的MAM(Membrane-type Acoustic Metamaterial).通过对其共振模态、等效参数及声阻抗的分析，阐述其吸声机理.借助于有限元分析法，计算其在100～600 Hz频带内的吸声系数，讨论并比较质量环、薄膜和空腔的几何参数对吸声系数的影响，在此基础上通过并联多个MAM单元以及改变质量环的位置分别对其吸声性能进行优化.研究结果表明，双层MAM单元结构在低频处的吸声性能优于传统结构，并且可以通过改变几何参数、位置和多单元并联的方式改变相应的工作频率，提高吸声系数和拓宽频带，为薄膜型声学超材料对吸声性能的优化提供了参考.

关键词

低频噪音 / 薄膜型声学超材料 / 吸声系数

基金资助

国家自然科学基金（61571222,12504517）; 江苏省自然科学基金（BK20210541）; 江苏省高校自然科学研究项目（21KJB140003）