薄膜型声学超材料板结构隔声特性分析

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1、万方数据45卷第lo期人工晶体学报v01．45N。，10兰Q!垒笙!Q旦!些垦墼丝型』塑型塑堕』些坠些∑————————』尘堕：坠薄膜型声学超材料板结构隔声特性分析张佳龙1，姚宏2，杜军1，赵静波2，董亚科1，祁鹏山1(1．空军工程大学航空航天工程学院，西安710038；2．空军工程大学理学院，西安710051)摘要：针对发动机产生低频噪声引起驾驶员生理异常影响战机飞行品质的问题，提出一种薄膜型声学超材料板结构模型进行减振降噪。采用模态分析法对薄膜声学材料的基本特性进行分析，并结合有限元对平板结构模型隔声机理、隔声量影响因素进行了研究。结果显示：隔声量

2、是弹性波与薄膜相互作用声能量衰减的结果，弹性波衰减速度直接影响隔声性能。结果表明：通过改变结构参数，则第一隔声峰处的隔声量增大，第一波谷的频率变化很小，同时薄膜的第一隔声峰向低频移动。关键词：声学超材料；隔声机理；隔声量中图分类号：0734文献标识码：A文章编号：1000-985X【2016)10-2549-07AnalysisoftheSoundInsulationPropertiesofMembrane-typeAcousticMetamaterialPlateZHANG肋．10n91，YAOl-lon92，DUJunl，ZHAOJing—b01，

3、DONGYa—kel，QtPeng—shanl(1．AeronauticsandAstronauticsEngineeringCollege，AirForceEngineeringUniversity，Xihn710038，China；2．ScienceofCollege，AirForceEngineeringUniversity，Xilm710051，China)(Recehm／10June2016，accepted20September2016)Abstract：Bytakingintoconsiderationoflow—frequencynoi

4、seaffecttheflyingqualitiesofthefighter，akindofmembrane—typeacousticmetamatefialplatemodewasproposedtoreducenoiseandvibration．Thefundamentalcharacteristicsofthepropertiesofmembrane—typeacousticmetamaterialstructuralunitwasanalyzedbymodelanalysismethod．Meanwhile，thesoundinsulation

5、mechanismandinfluencefactorofsoundinsulationwerestudiedbyfiniteelementmethods．Theseresultsshowthatthetransmissionlossistheenergyattenuationconsequenceoftheinteractionwithelasticwaveandmembrane．Theattenuationvelocityofelasticwaveaffectsthetransmissionlosspropertiesofmembrane—type

6、acousticmetamaterialplatedirectly．Theresultoftheresearchshowsthatchangingofstructureparameterscanincreasethetransmissionlossoffirstsoundinsulationpeak，buthaslittlechangedoffirstwavehollowfrequency．Meanwhile，thefirstsoundinsulationpeakshiftstolow—frequencynoise．Keywords：acousticm

7、etamaterial；soundinsulationmechanism；soundinsulation1引言航空发动机产生的高振动，高噪声中的低频噪声严重伤害战斗机驾驶员，预警机、远程轰炸机相关专家和设备操作人员的健康，同时也导致其操作失误，影响战斗力，因此战机密闭舱室内低频噪声的处理成为急需解决的问题。收稿日期：2016-06．10；修订日期：2016-09-20基金项目：国家自然科学基金(11447147，11504429)；陕西省自然科学基础研究计划(2015JQ5155)作者简介：张佳龙(1980一)，男，陕西省人，硕士研究生。万方数据人工晶

8、体学报第45卷近10年以来，声学超材料研究已成为物理学、声学、力学、材料科学与工程等学科交叉领