作为吸声材料的分级元多孔介质
应用物理
2023-10-31 v1
摘要
声波吸收在从室内声学到噪声抑制的诸多科学与工程应用中具有重要意义。在此背景下，多孔材料已成为实现高吸声性能与轻量化设计的可行方案。然而，其在低频区的性能在一定程度上受限。受许多天然材料典型的多尺度递归图案概念启发，我们在此提出多层多孔介质的分级组织并研究其吸声性能。考察两类设计：分级周期型与分级梯度型。两种情形下均发现，引入多级分层可同时（i）相较相应块状多孔材料提升吸声水平，并（ii）减少所需多孔材料用量。法向与斜入射情形均被检验。方法学途径基于传递矩阵法、优化算法（元启发式贪心随机自适应搜索过程）与有限元计算。解析与数值模拟间发现了极好的一致性。
引用
@article{arxiv.2310.19151,
title = {Hierarchical meta-porous materials as sound absorbers},
author = {S. Kuznetsova and S. Deleplanque and B. Dubus and M. Miniaci},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.19151},
year = {2023}
}