新型Helmholtz型声子晶体的低频带隙及隔声特性

摘要：

为了解决军用飞机舱室内产生的低频噪声问题, 构建了一种新型的Helmholtz型二维声子晶体, 该结构采用迷宫型开口通道, 并在结构加入了刚性振子. 研究发现, 该结构在晶格常数为62 mm条件下, 将第一低频带隙的下限降至15 Hz左右, 且在100 Hz频率左右形成一条宽度为93 Hz的带隙宽带, 表现出较好的低频隔声特性. 首先, 通过振型及声压场分析了其带隙成因, 采用"力-声类比"的方法建立了该结构的等效模型,最后利用有限元法和传递矩阵法对第一低频的带隙范围进行了计算, 两种方法所得结果基本相符; 其次, 通过有限元法探究了晶格常数、空气通道长度及振子材料等结构参数对低频带隙的影响. 研究表明, 增加开口通道长度和晶格常数都会降低第一带隙下限, 增加振子材料密度能够有效降低第二带隙的上下限, 进一步揭示了该结构带隙形成的实质, 验证了等效模型的准确性. 该研究为低频噪声控制方面提供了一定的理论支持,为低频声子晶体的设计提供了新的思路.

关键词：Helmholtz共振腔、声子晶体、低频带隙、隔声降噪

所属期刊栏目：71

分类号：TB535;O426.5;V271.4

资助基金：国家自然科学基金;资助的课题

在线出版日期：2022-06-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：209-217