基于声学超材料的低频隔声模型设计

摘要

由于低频声波波长较长且穿透力强、难以衰减，能很轻易地绕过障碍物，所以排除低频声波的干扰一直是声学研究中的一大问题。为了实现对低频波的有效吸收，解决现代生产生活中普遍存在的噪声污染问题，以声学超材料为基础，利用COMSOL有限元软件研究设计一种二维三分量局部共振型超材料模型，对不同频率、不同厚度和不同形状结构的超材料模型隔声效果展开研究。经仿真实验结果验证，模型能够实现对低频声波的吸收，在20～3 000 Hz频率范围内有效降低低频宽频噪声，最大可得到30 dB的声衰减，从而达到良好的低频隔声效果，这项研究对声学的发展有很好的现实价值和发展空间，为民用及军用领域对减振降噪的高需求提供了更多的可能，可在许多不同的应用中发挥作用。

关键词

声学超材料 / 低频隔声 / 低频振动噪声 / 声子晶体 / COMSOL

基金资助

国家自然科学基金资助项目（61671414）; 山西省基础研究计划资助项目（202103021224201）