[發明專利]一種基于多層內嵌微縫共振器的雙頻抗非線性吸聲超表面

在審

• 申請號: 202211548983.3
• 申請日: 2022-12-05
• 公開（公告）號: CN115910017A
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: 李麗;李林勇;王一凡;孫威
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司;廣東電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G10K11/172
• 分類號: G10K11/172
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫

本發明公開了一種基于多層內嵌微縫共振器的雙頻抗非線性吸聲超表面。通過構成多層內嵌式的微縫共振吸聲器，以多層內嵌式的微縫共振吸聲器的前兩階共振頻率實現了雙頻準完美聲吸收，并通過用多個內嵌隔板將微縫共振器的內部空氣域分隔開以增加聲傳播距離，該雙頻抗非線性吸聲超表面提升了在高聲強環境下吸聲性能的穩健性，并提升了抗非線性性能。

技術領域

本發明涉及雙頻抗非線性吸聲技術領域，尤其涉及一種基于多層內嵌微縫共振器的雙頻抗非線性吸聲超表面。

背景技術

傳統吸聲材料，如多孔材料等，由于其固有損耗較小，難以在亞波長尺度內高效地控制低頻噪聲。基于局域共振結構的低頻吸聲超表面為在深亞波長尺度內高效地控制低頻噪聲提供了一個有效解決方案，其通過共振以增大能量密度進而增強其低頻吸聲性能。

在現有技術中，通常利用串聯或并聯多個諧振器以增加吸聲超表面低頻吸聲頻帶。Gai和Liu分別利用并聯和串聯以拓寬吸聲超表面的吸聲帶寬。

但是，現有技術仍存在如下缺陷：這些方法僅利用了局域共振結構的一階峰值頻率，吸聲頻帶較窄。

因此，當前需要一種基于多層內嵌微縫共振器的雙頻抗非線性吸聲超表面，從而克服現有技術中存在的上述缺陷。

發明內容

本發明實施例提供一種基于多層內嵌微縫共振器的雙頻抗非線性吸聲超表面，從而提升在高聲強環境下吸聲性能的穩健性。

本發明一實施例提供一種基于多層內嵌微縫共振器的雙頻抗非線性吸聲超表面，所述吸聲超表面包括預設數量的微縫共振吸聲器及空腔，所有微縫共振吸聲器均內嵌于所述空腔中，且所有微縫共振吸聲器均布置于同一中軸線上；其中，相鄰兩個微縫共振吸聲器之間的間隔相等，且相鄰兩個微縫共振吸聲器的開口方向之間呈預設的間隔角度。

作為上述方案的改進，所述預設數量的范圍為3-8個。

作為上述方案的改進，所述間隔角度為180°。

作為上述方案的改進，所述微縫共振吸聲器的長度和寬度相等。

作為上述方案的改進，所有微縫共振吸聲器均具有相等的微縫寬度。

作為上述方案的改進，所述吸聲超表面的高度的范圍為10mm-50mm。

作為上述方案的改進，所述微縫共振吸聲器還包括連接縫，所述連接縫的長度的范圍為1mm-4mm。

作為上述方案的改進，所述微縫共振吸聲器還包括中間空氣層，所述中間空氣層的寬度的范圍為1mm-4mm。

與現有技術相比，本技術方案存在如下有益效果：

本發明提供了一種基于多層內嵌微縫共振器的雙頻抗非線性吸聲超表面，通過構成多層內嵌式的微縫共振吸聲器，以多層內嵌式的微縫共振吸聲器的前兩階共振頻率實現了雙頻準完美聲吸收，并通過用多個內嵌隔板將微縫共振器的內部空氣域分隔開以增加聲傳播距離，該雙頻抗非線性吸聲超表面提升了在高聲強環境下吸聲性能的穩健性，并提升了抗非線性性能。

附圖說明

圖1是本發明一實施例提供的一種基于多層內嵌微縫共振器的雙頻抗非線性吸聲超表面的結構示意圖；

圖2是本發明一實施例提供的一種基于多層內嵌微縫共振器的雙頻抗非線性吸聲超表面的吸聲系數仿真結果圖；

圖3是本發明一實施例提供的一種基于多層內嵌微縫共振器的雙頻抗非線性吸聲超表面的白噪聲激勵工況和單頻正弦波激勵工況的入射聲壓級譜；

圖4是針對本發明一實施例提供的一種基于多層內嵌微縫共振器的雙頻抗非線性吸聲超表面的、以一階峰值頻率最大入射聲壓級123dB為聲源激勵的抗非線性吸聲特性的實驗結果。

具體實施方式