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Helmholtz腔与弹性振子耦合结构带隙

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陈鑫, 姚宏, 赵静波, 张帅, 贺子厚, 蒋娟娜. 2019: Helmholtz腔与弹性振子耦合结构带隙, 物理学报, 68(8): 136-144. doi: 10.7498/aps.68.20182102
引用本文: 陈鑫, 姚宏, 赵静波, 张帅, 贺子厚, 蒋娟娜. 2019: Helmholtz腔与弹性振子耦合结构带隙, 物理学报, 68(8): 136-144. doi: 10.7498/aps.68.20182102
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Chen Xin, Yao Hong, Zhao Jing-Bo, Zhang Shuai, He Zi-Hou, Jiang Juan-Na. 2019: Band gap of structure coupling Helmholtz resonator with elastic oscillator, Acta Physica Sinica, 68(8): 136-144. doi: 10.7498/aps.68.20182102
Citation: Chen Xin, Yao Hong, Zhao Jing-Bo, Zhang Shuai, He Zi-Hou, Jiang Juan-Na. 2019: Band gap of structure coupling Helmholtz resonator with elastic oscillator, Acta Physica Sinica, 68(8): 136-144. doi: 10.7498/aps.68.20182102
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Helmholtz腔与弹性振子耦合结构带隙

  • 空军工程大学基础部,西安,710051

Band gap of structure coupling Helmholtz resonator with elastic oscillator

  • 摘要: 为提高Helmholtz型声子晶体低频隔声性能,设计了一种Helmholtz腔与弹性振子的耦合结构,通过声压场及固体振型对其带隙产生机理进行了详细分析,建立了相应的弹簧-振子系统等效模型,并采用理论计算和有限元计算两种方法研究了各结构参数对其带隙的影响情况.研究表明,该结构可等效为双自由度系统振动,在低频范围内具有两个带隙;在6 cm的尺寸下,其第一带隙下限可低至24.5 Hz,而同尺寸无弹性振子结构只能达到42.1 Hz,带隙下限降低了40％,较传统Helmholtz结构具有更为优良的低频隔声特性.另外,在框体尺寸一定的情况下,降低结构间距、增大开口空气通道长度及振子质量、增大左侧腔体体积等方式,是增大带隙宽度、提高低频隔声效果的主要手段.
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出版历程
  • 刊出日期:  2019-01-01

Helmholtz腔与弹性振子耦合结构带隙

  • 空军工程大学基础部,西安,710051

摘要: 为提高Helmholtz型声子晶体低频隔声性能,设计了一种Helmholtz腔与弹性振子的耦合结构,通过声压场及固体振型对其带隙产生机理进行了详细分析,建立了相应的弹簧-振子系统等效模型,并采用理论计算和有限元计算两种方法研究了各结构参数对其带隙的影响情况.研究表明,该结构可等效为双自由度系统振动,在低频范围内具有两个带隙;在6 cm的尺寸下,其第一带隙下限可低至24.5 Hz,而同尺寸无弹性振子结构只能达到42.1 Hz,带隙下限降低了40％,较传统Helmholtz结构具有更为优良的低频隔声特性.另外,在框体尺寸一定的情况下,降低结构间距、增大开口空气通道长度及振子质量、增大左侧腔体体积等方式,是增大带隙宽度、提高低频隔声效果的主要手段.

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