系统频率电磁调谐的双层薄膜声学超材料

来源：江苏大学学报·自然科学版杂志2021年第5期北京时间：

作者：吴卫国，刘闯，毕佳楠

单位：江苏大学 土木工程与力学学院， 江苏 镇江 212013

摘要：为了拓宽声学超材料对低频声波的隔声带宽，设计了1种系统频率电磁调谐的双层薄膜声学超材料,该超材料由双层硅橡胶薄膜、薄膜之间的羰基铁粉、附加铅质质量块、铝质框架和电磁场加载装置等组成.运用COMSOL Multiphysics 5.5仿真和试验等方法，对声学超材料的声学性能进行了研究.研究结果表明：该声学超材料在低频范围内可实现良好的隔声效果；通过输入不同电流改变磁场强度，可以实现声学超材料固有频率的定向调节；与被动声学超材料相比，主动声学超材料实现了声学超材料隔声性能的非接触主动调谐，拓宽了声学超材料的声波控制带宽；在此基础上，通过进一步探讨材料参数对声学超材料声学性能的影响，发现双层薄膜的厚度越厚，杨氏模量越大，声学超材料将获得更宽的隔声带宽.

关键词：声学超材料, 低频, 隔声, 薄膜型, 电磁调谐

基金资助：国家自然科学基金资助项目（11872025）； 江苏大学科研启动基金资助项目（18JDG026）