双迷宫型通道Helmholtz周期结构的低频带隙机理及隔声特性

TB53%TH113.1; 为了解决飞机舱室中的低频噪声问题,本文设计了一种双迷宫型通道的Helmholtz周期结构.迷宫型开口通道的设计能够大大增加Helmholtz腔开口通道的长度,有效降低低频带隙下限,双通道的设计能够增加声子晶体局域共振的区域,可以增加低频带隙数目.本文采用有限元法(FEM)得到了该结构在0～500 Hz频率范围内的能带结构及隔声特性,经过深入研究发现,该Helmholtz周期结构在0～500 Hz范围内存在多个低频带隙,且在低频范围内表现出较好的隔声特性.为了揭示其带隙产生机理,本文通过声-电类比方法建立了该结构的等效电路模型,并通过有限元法和等效电路模型,对低频带隙...

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Published in人工晶体学报 Vol. 51; no. 7; pp. 1212 - 1219
Main Authors 韩东海, 张广军, 赵静波, 胡培洲, 姚宏, 刘红
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 空军工程大学基础部,西安 710051%空军工程大学航空工程学院,西安 710038 01.07.2022
Subjects
Helmholtz腔
隔声特性
声-电类比
带隙
低频
声子晶体
有限元法
飞机舱室
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Summary:TB53%TH113.1; 为了解决飞机舱室中的低频噪声问题,本文设计了一种双迷宫型通道的Helmholtz周期结构.迷宫型开口通道的设计能够大大增加Helmholtz腔开口通道的长度,有效降低低频带隙下限,双通道的设计能够增加声子晶体局域共振的区域,可以增加低频带隙数目.本文采用有限元法(FEM)得到了该结构在0～500 Hz频率范围内的能带结构及隔声特性,经过深入研究发现,该Helmholtz周期结构在0～500 Hz范围内存在多个低频带隙,且在低频范围内表现出较好的隔声特性.为了揭示其带隙产生机理,本文通过声-电类比方法建立了该结构的等效电路模型,并通过有限元法和等效电路模型,对低频带隙影响因素进行了详细分析.结果表明,增加开口通道的长度能够降低带隙起始频率,较小的晶格常数有利于拓宽带隙宽度.本文的研究进一步探索了声子晶体结构设计对带隙的影响,为解决飞机舱室的低频降噪问题提供了新方法.
ISSN:1000-985X
DOI:10.3969/j.issn.1000-985X.2022.07.011