[發明專利]用于控制流動行為的聲子材料

有效

• 申請號: 201580052458.4
• 申請日: 2015-07-28
• 公開（公告）號: CN106922199B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: M·I·侯賽因;S·H·比林根;O·R·比拉爾;A·庫卡拉
• 申請（專利權）人: 科羅拉多州立大學董事會;公司實體
• 主分類號: G10K11/162
• 分類號: G10K11/162
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 賈金巖

1.一種用于與流體或固體的流動相互作用的聲子材料，所述聲子材料包括：

界面表面，所述界面表面適于響應于施加在所述界面表面上的與流動中的至少一個波相關聯的壓力運動；以及

子表面特征部，所述子表面特征部從界面表面延伸，所述子表面特征部包括聲子晶體或局部共振超材料，所述聲子晶體或局部共振超材料適于經由所述界面表面基于來自所述流動的壓力接收具有至少一個頻率的至少一個波并且改變所述至少一個波的相位，

其中，所述界面表面適于響應于所述至少一個波的改變的相位以一頻率、相位和振幅振動。

2.根據權利要求1所述的聲子材料，其中，所述界面表面的振動適于改變所述界面表面附近的流動的速度場和壓力場中的至少一者。

3.根據權利要求1所述的聲子材料，其中，在許多周期或時間段上發生通過所述界面表面的流體-結構相互作用。

4.根據權利要求1所述的聲子材料，其中，所述界面表面與流動表面并列設置。

5.根據權利要求1所述的聲子材料，其中，所述界面表面設置在流動表面處或流動表面后方，并且適于與流動相互作用。

6.根據權利要求1所述的聲子材料，其中，流動表面介于所述界面表面和流動之間，并且所述界面表面適于通過所述流動表面與所述流動相互作用。

7.根據權利要求1所述的聲子材料，其中，界面表面與流動表面成一體。

8.根據權利要求1所述的聲子材料，其中，所述子表面特征部包括聲子晶體，所述聲子晶體適于通過該聲子晶體的周期性與所述流動相互作用。

9.根據權利要求1所述的聲子材料，其中，所述子表面特征部包括局部共振彈性超材料。

10.根據權利要求9所述的聲子材料，其中，所述局部共振彈性超材料適于通過與所述流動的波耦合或雜交而與所述流動相互作用。

11.根據權利要求1所述的聲子材料，其中，聲子晶體或局部共振超材料適于產生帶結構。

12.根據權利要求11所述的聲子材料，其中，所述帶結構包括阻帶，并且有限結構的響應呈現截斷共振。

13.根據權利要求12所述的聲子材料，其中，與負性能指標值相對應的以阻帶頻率進行的界面運動通過減弱所述流動的波的振幅與所述流動的波相互作用。

14.根據權利要求11所述的聲子材料，其中，所述帶結構包括通帶。

15.根據權利要求14所述的聲子材料，其中，與正性能指標值相對應的以帶通頻率進行的界面運動通過增加所述流動的波的振幅與所述流動的波相互作用。

16.根據權利要求1所述的聲子材料，其中，聲子材料包括聲子子表面結構。

17.根據權利要求16所述的聲子材料，其中，聲子子表面結構至少大體上垂直于所述界面表面定向。

18.根據權利要求1所述的聲子材料，其中，所述界面表面被設置成鄰近不受所述子表面特征部影響的流動表面。

19.根據權利要求1所述的聲子材料，其中，柔性流動表面設置在所述界面表面和流動之間。

20.根據權利要求1所述的聲子材料，還包括第二聲子材料結構，所述第二聲子材料結構適于通過控制所述流動的波的相位而與所述流動相互作用，其中所述第二聲子材料結構在空間上與所述聲子材料分散開。