【摘 要】
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本文通过梯度声子晶体实现了声波的聚焦与定向隐身的目的,通过有限元的方法计算并模拟了二维以及三维旋转对称结构的定向隐身效果.这种梯度声子晶体由梯度穿孔的铝板制成,并
【机 构】
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北京交通大学力学系,北京100044,中国锡根大学土木工程系,锡根57068,德国
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本文通过梯度声子晶体实现了声波的聚焦与定向隐身的目的,通过有限元的方法计算并模拟了二维以及三维旋转对称结构的定向隐身效果.这种梯度声子晶体由梯度穿孔的铝板制成,并且通过将铝板浸入水中实现了水声隐身效果.利用周期结构所呈现的单一纵波模态确保了声波从流体向固体的传播.为了降低固体与流体的阻抗差异,定义并计算了相应的阻抗匹配参数,经过特殊的单胞设计来实现阻抗匹配进而得到一种声波高透射率的固体板.经过梯度折射率的设计来引导声波在板中绕过障碍物沿既定路线传播,从而实现了声波隐身功能.但由于声波在固体和周围液体中传播的速度不同,造成出射声波存在相差,因此本文引入了声波延迟装置来消除相差使得出射声波相互匹配.这种延迟装置就是在梯度变化的穿孔板后加一段无梯度的低声速穿孔板来实现.
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