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同时控制低频声音和振动的混合声弹性超材料( Hybrid acousto-elastic metamaterials for simultaneous control of low-frequency sound and vibration )
C Chen Z Guo S Liu H Feng C Qiao
超材料在控制声波和结构动力学方面显示出巨大的潜力。尽管各种类型的超材料已经被开发出来，但同时控制空气中的低频声音和固体中的振动的研究却很少。本文提出了一种混合声-弹性超材料，能够同时控制空气中的低频声和固体中的振动。这种新型超材料首次将薄膜和硅橡胶的化合物添加到包层中。薄膜将共振频率移动到低频，硅橡胶使包层足够刚性来支撑质量。利用有限元方法计算了带隙、声传输损耗(STL)和振动传输损耗(VTL)。结合模态振型和声强流线，分析了隔振降噪机理，并通过等效质点-弹簧模型进行了验证。这种新型超材料将声学超材料和机械超材料相结合，实现了弹性波和声波的协同控制。同时，STL和VTL的峰值频率均低于同尺寸的传统超材料，为下一步机械超材料和声学超材料协同控制研究提供了理论基础和方法指导。在低频振动噪声控制工程领域具有潜在的应用价值。
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