超材料低頻振動(dòng)噪聲控制研究及應(yīng)用

目 錄
第1章 緒論 1
1．1 引言 1
1．2 聲學(xué)超材料的研究概述 4
1．2．1 聲學(xué)超材料的概念及其發(fā)展歷程 4
1．2．2 聲學(xué)超材料的基本特性 9
1．2．3 聲學(xué)超材料減振降噪研究現(xiàn)狀及存在的問題 14
1．3 本書研究工作簡介 17
第2章 聲學(xué)超材料減振降噪理論 20
2．1 引言 20
2．2 彈性波能帶理論 20
2．2．1 彈性波基本方程 20
2．2．2 晶格理論 21
2．3 帶隙特性的計(jì)算方法 24
2．3．1 傳遞矩陣法 24
2．3．2 有限元法 26
2．4 等效負(fù)質(zhì)量密度理論及其減振降噪機(jī)理解釋 27
2．5 本章小結(jié) 30
第3章 阻尼對聲學(xué)超材料振動(dòng)特性的影響 31
3．1 引言 31
3．2 一維單自由度聲學(xué)超材料等效力學(xué)系統(tǒng) 31
3．2．1 無阻尼時(shí)的等效力學(xué)模型 31
3．2．2 有阻尼時(shí)的等效力學(xué)模型 34
3．3 預(yù)估阻尼對超材料振動(dòng)特性的影響 37
3．3．1 阻尼對超材料原胞等效質(zhì)量的影響 37
3．3．2 阻尼對超材料色散關(guān)系的影響 38
3．3．3 阻尼對超材料整體傳輸率的影響 39
3．4 本章小結(jié) 41
第4章 新型輕質(zhì)蜂窩―薄膜低頻隔聲材料 42
4．1 引言 42
4．2 新型單自由度聲學(xué)超材料力學(xué)模型 42
4．3 新型輕質(zhì)蜂窩―薄膜低頻隔聲材料的研究 45
4．3．1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及隔聲性能分析 45
4．3．2 低頻隔聲機(jī)理的數(shù)值驗(yàn)證 50
4．3．3 不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對隔聲量的影響 52
4．4 本章小結(jié) 57
第5章 基于諧振子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量調(diào)控機(jī)理的新型雙自由度局域共振型聲學(xué)超材料 59
5．1 引言 59
5．2 新型雙自由度聲學(xué)超材料理論模型 59
5．3 雙自由度局域共振型減振梁 66
5．3．1 物理模型及其計(jì)算方法 66
5．3．2 局域共振梁振動(dòng)特性的計(jì)算結(jié)果及討論 69
5．4 雙自由度局域共振型減振板 74
5．4．1 物理模型及計(jì)算方法 74
5．4．2 局域共振型減振板振動(dòng)特性的結(jié)果與討論 75
5．5 局域共振型減振板振動(dòng)特性的實(shí)驗(yàn)研究 79
5．5．1 樣品的制作 79
5．5．2 實(shí)驗(yàn)方案 79
5．5．3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論 80
5．6 本章小結(jié) 82
第6章 多參數(shù)均布陣列多自由度局域 共振型聲學(xué)超材料 83
6．1 引言 83
6．2 多參數(shù)均布陣列多自由度局域共振型聲學(xué)超材料理論模型 83
6．2．1 系統(tǒng)的等效負(fù)質(zhì)量 83
6．2．2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對負(fù)質(zhì)量的影響 87
6．2．3 色散關(guān)系及傳輸率 89
6．3 多參數(shù)均布陣列多自由度局域共振型減振板 92
6．3．1 物理模型及其計(jì)算方法 92
6．3．2 計(jì)算結(jié)果和討論 93
6．4 本章小結(jié) 96
第7章 基于梯度混合調(diào)控機(jī)理的聲學(xué)超材料系統(tǒng) 98
7．1 引言 98
7．2 梯度―Bragg散射型超材料桿 98
7．2．1 模型及計(jì)算方法 98
7．2．2 結(jié)果與討論 101
7．3 梯度―局域共振型超材料桿 106
7．3．1 模型及計(jì)算方法 106
7．3．2 結(jié)果及討論 108
7．4 梯度―混合構(gòu)型超材料桿 112
7．4．1 模型及計(jì)算方法 112
7．4．2 結(jié)果和討論 114
7．5 本章小結(jié) 119
第8章 徑向聲學(xué)超材料的低頻禁帶及應(yīng)用分析 121
8．1 引言 121
8．2 柔性板型徑向聲學(xué)超材料結(jié)構(gòu) 121
8．2．1 模型及計(jì)算方法 122
8．2．2 結(jié)果和討論 125
8．3 環(huán)形加筋局域共振型徑向聲學(xué)超材料 131
8．3．1 鋁板環(huán)形加筋模型及計(jì)算方法 131
8．3．2 結(jié)果和討論 132
8．3．3 鋼板環(huán)形加筋局域共振型徑向聲學(xué)超材料結(jié)構(gòu)模型及計(jì)算方法 138
8．3．4 結(jié)果和討論 140
8．3．5 環(huán)形加筋局域共振型徑向聲學(xué)超材料在管道隔振中的應(yīng)用分析 145
8．4 環(huán)形鏤空徑向聲學(xué)超材料輪盤 146
8．4．1 模型及計(jì)算方法 146
8．4．2 結(jié)果和討論 148
8．5 本章小結(jié) 164
第9章 斜環(huán)填料水下超材料的寬頻吸聲 167
9．1 引言 167
9．2 模型計(jì)算與理論分析 168
9．3 幾何參數(shù)對吸收性能的影響 174
9．4 結(jié)論 177
參考文獻(xiàn) 178
彩插