Исследование звукопоглощающих свойств акустических метаматериалов с двойной спиралью
Журнал: Научное приборостроение @nauchnoe-priborostroenie
Рубрика: Физика приборостроения
Статья в выпуске: 3, 2026 года.
Бесплатный доступ
В данной работе разработана субволновая звукопоглощающая структура с двойной спиральной задней полостью на основе сложенной пространственной геометрии. Целью является увеличение дополнительных пиков поглощения звука при одновременном сокращении объема структуры и усилении низкочастотного звукопоглощения. Численные исследования влияния диаметра отверстия, длины и высоты спиральных трубок показали, что при максимальной толщине 45 мм рабочая частота составляет 134 Гц, что соответствует 1/57 длины звуковой волны. В низкочастотном диапазоне от 134 до 180 Гц достигается регулируемое эффективное поглощение с коэффициентом поглощения, близким к 1. Оптимизация этих параметров значительно улучшает звукопоглощение. Этот метаматериал обладает такими преимуществами, как высокий коэффициент низкочастотного поглощения, компактность, легкость, простота в изготовлении, что делает его пригодным для применения в инженерных задачах, таких как контроль шума, с огромным потенциалом в ограниченных по пространству средах.
Короткий адрес: https://sciup.org/142248569
IDS: 142248569 | УДК: 534.833
The study of the sound absorption properties of double-helix subwavelength acoustic metamaterials
This paper designs a subwavelength sound absorption structure based on a double-helix back cavity with folded space. The goal is to increase additional sound absorption peaks while reducing the structure's volume and enhancing low-frequency sound absorption. Through numerical simulations of parameters such as hole aperture, spiral tube length, and height, it is shown that with a maximum thickness of 45 mm, the operating frequency is 134 Hz, which corresponds to 1/57 of the sound wave wavelength. The structure achieves adjustable and efficient absorption in the low-frequency range of 134 Hz to 180 Hz, with a sound absorption coefficient close to 1. Optimizing these parameters can effectively improve sound absorption performance. The metamaterial has advantages such as high low-frequency sound absorption coefficient, small volume, light weight, compact structure, and ease of manufacturing, making it highly suitable for applications in noise control and other engineering fields, with significant potential in space-constrained environments.
