协作非局部拓优化梯度声学元面的宽带极端反射调制宽带的优化
Wen-Xiao Fu1, Hao-Wen Dong2, Yue-Sheng Wang1,3
1Department of Mechanics, School of Mechanical Engineering, Tianjin University, Tianjin 300350, China.
The Journal of the Acoustical Society of America
|February 18, 2025
概括
这项研究引入了一种用于声学元材料的新型拓优化方法,使宽带,大角度声音反射具有超过98.9%的效率. 这种技术允许精确控制声能流,用于先进的波浪操纵.
科学领域:
- 声学 声学 在声学方面
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 超材料是指一种超材料.
背景情况:
- 控制微观结构中的复杂能量流对于先进的声学功能至关重要.
- 大规模的非局部元材料提供了极端声学控制的潜力.
研究的目的:
- 开发一个协作非本地拓优化方法.
- 为了构建宽带,大角度反射的梯度声学元表面.
主要方法:
- 开发了一个协作非本地拓优化方法.
- 设计了带有光滑边界的梯度声学元表面.
- 在数值和实验上验证了超表面性能.
主要成果:
- 实现了宽带大角度反射 (52°至90°) 的高效率 (>98.9%).
- 证明了强大的非局部能量交换,使任意的表面阻抗成为可能.
- 验证了反向设计的非局部声学元表面.
结论:
- 开发的方法使声波的高效,大角度异常反射成为可能.
- 这种方法适用于空气,弹性和水下声学元表面.
- 这项工作有助于在各种声学系统中定制波功能.
