[發明專利]一種通風吸聲超材料

在審

• 申請號: 202110335167.3
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113035166A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 畢傳興;葉望青;張小正;張永斌
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G10K11/162
• 分類號: G10K11/162
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

1.一種通風吸聲超材料，其特征是：

所述通風吸聲超材料是具有中空直管的雙端口結構，針對所述雙端口結構實現寬帶連續的單向吸聲和寬帶雙向隔聲；

所述通風吸聲超材料是根據不對稱吸收的原理在所述中空直管的各個側壁上分別設置各狹縫諧振器組；

所述狹縫諧振器組是由各諧振器在沿聲波入射方向上并聯組成，所述諧振器由一個縫隙和與所述縫隙相連通的背腔所組成，所述縫隙的開口朝向中空直管的內腔；

各狹縫諧振器組的參數設置：將目標吸聲頻段從高到低依次劃分為各頻段A_i，分別是第一頻段A₁，第二頻段A₂，…，第n頻段A_n，i＝1，2，…，n；n為狹縫諧振器組的組數，亦為中空直管的側壁數量，n個狹縫諧振器組在n個中空直管的側壁上一一對應進行設置，形成n個吸聲側壁B_i，即第一吸聲側壁B₁，第二吸聲側壁B₂，…，第n吸聲側壁B_n，各吸聲側壁B_i一一對應實現在各頻段A_i中的單向吸聲；

各諧振器的參數設置：

針對n個不同狹縫諧振器組，所有諧振器的縫隙高度均相同，所有諧振器的背腔高度均相同；所述縫隙高度是指縫隙在沿中空直管的第一端朝向第二端的方向上的尺寸，所述背腔高度是指背腔在沿中空直管的第一端朝向第二端的方向上的尺寸；

針對同一狹縫諧振器組，所有諧振器之間僅僅在背腔厚度上有所不同，其它各參數在各諧振器之間均為相同；所述背腔厚度上有所不同是指：在沿中空直管的第一端朝向第二端的方向上的各諧振器中，背腔厚度按照給定的步長逐一增加，實現在各頻段A_i中的單向吸聲并實現雙向隔聲；所述背腔厚度是指背腔在沿吸聲側壁厚度方向上的尺寸。

2.根據權利要求書1所述的通風吸聲超材料，其特征是：

在沿中空直管的第一端朝向第二端的方向上，各吸聲側壁上狹縫諧振器組的位置布置為：

第一吸聲側壁B₁上狹縫諧振器組中的第一諧振器距離第一端口最近；

第二吸聲側壁B₂上狹縫諧振器組中的第一諧振器的中心與第一吸聲側壁B₁上狹縫諧振器組中的第三諧振器的中心對齊；

第i+1吸聲側壁B_i+1上狹縫諧振器組中的第一諧振器的中心與第i吸聲側壁B_i上狹縫諧振器組中的第三諧振器的中心對齊；

第n吸聲側壁B_n上狹縫諧振器組中的第一諧振器的中心與第n-1吸聲側壁B_n-1上狹縫諧振器組中的第三諧振器的中心對齊。

3.根據權利要求書1所述的通風吸聲超材料，其特征是：

所述中空直管是斷面為n邊形的直管，具有n吸聲側壁；將目標吸聲頻段從高頻到低頻依次劃分為n個頻段，各吸聲側壁B_i一一對應實現在各吸聲頻段A_i中的單向吸聲；

設置n個吸聲側壁的結構形式分別為：

第n吸聲側壁B_n由m只諧振器并聯組成，m不小于2，實現在頻段A_n的吸聲效果；

第n-1吸聲側壁B_n-1由m+2只諧振器并聯組成，實現在頻段A_n-1的吸聲效果；第i吸聲側壁B_i由m+2×(n-i)只諧振器并聯組成，實現在頻段A_i的吸聲效果。