用于低频声控制的可调蜘蛛网启发混合迷宫声学超材料

尽管在此方向上取得了许多进展，衰减低频声音仍然是一项挑战。近年来发展的声学超材料由于诸如异常高反射率、负折射或隐身等奇异效应，能够实现高效的亚波长波操控与衰减。特别地，迷宫声学超材料因其特有的拓扑结构可提供宽带声降低并展现出极高的有效折射率值。在本文中，我们通过利用受蜘蛛网启发的构型，设计了一种与先前提出的结构相比具有混合特性的新型迷宫超材料。所开发的超材料结构的特点在于对带隙或负群速度模出现频率的额外可调性，从而实现了所得结构功能的多样性。瞬态时间模拟证明了所提出的超材料在宽带频率范围内就传输/反射系数、振幅衰减和时延特性操纵波场的有效性。研究结果可应用于开发具有增强宽带波反射性能的实用轻量化声屏蔽结构。