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国防科技大学在声学超材料研究上取得重要进展

作者:5分赛车时间:2020-07-17 00:14

  近日,国防科技大学智能科学学院振动与噪声控制团队在非线性声学超材料低频宽带减振特性研究上取得重要进展,相关成果已在国际权威杂志《自然·通讯》上发表。

  振动和噪声问题在装备中是普遍存在,它会影响装备的服役性能和技术指标,装备减振降噪需求迫切。近年来声学超材料概念的提出为减振降噪提供了新的理论基础和技术途径。目前,国际上对声学超材料的研究大多聚集在线性超材料领域,但在解决减振降噪领域所关心的低频宽带这一技术瓶颈还有待于突破。

  国防科技大学智能科学学院副院长温激鸿介绍说:国防科大课题组创新提出并设计了一种非线性的声学超材料,这种超材料可以实现低频宽带减振降噪。可以在工程领域减振里面起到非常重要的作用。

  团队基于混沌带新机理设计的一维和二维非线性声学超材料,具有良好的振动抑制特性,在30-1200赫兹频率范围内可使振动传递率衰减85%-99%,达到了高效、超低频、超宽带的振动抑制效果。突破了传统线性结构减振的窄带极限,将总抑制带宽提高了两个数量级。这种非线性声学超材料,有望用于飞机、船舶、高铁的舱室设计中。可应用于飞机舱室降噪设计,非线性超材料应用之后,不仅可以提高飞机结构的疲劳强度,增加它的寿命,同时也可以大幅降低它的低频段振动噪声,从而使飞机乘坐舒适性得到很大提高。

  据了解,该研究成果还可应用于工业生产、交通运输和武器装备的减振降噪,特别是为解决装备上的低频振动与噪声控制问题提供了可行途径,为进一步开展声学超材料的前沿理论与应用探索打下坚实基础。

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