Noise and Vibration Control ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (5): 53-58.

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Design and Performance Exploration of Z-Curve Coiled Acoustic Metamaterials

  

  • Received:2024-03-25 Revised:2024-06-10 Online:2025-10-18 Published:2025-10-13

Z曲线盘绕型声学超材料设计与性能探究

毕新锐1，李智琦1，陈文炯1，孔卫宏2，朱强2，肖鹏2   

  1. ( 1. 大连理工大学船舶工程学院，辽宁大连116024；
    2. 中国特种飞行器研究所，湖北荆门448000 )

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摘要： 针对传统Helmholtz 共振腔吸声材料通常采用增大结构尺寸以控制中低频段噪声问题，提出一种基于Z曲线盘绕结构的多胞元声学超材料，旨在实现较小尺寸下低频宽带的吸声效果。利用COMSOL Multiphysics 建立该盘绕结构的压力-热黏性声学有限元模型，探究胞元盘绕结构几何参数对吸声性能的影响，开展多胞元组合结构吸声性能分析。通过3D打印制备多胞样品并进行阻抗管测试实验，验证仿真结果的有效性，结果表明该声学超材料具有229～850 Hz范围内连续高效的吸声性能，可为解决低频噪声控制问题提供新思路。

关键词: 声学, Z曲线, 声学超材料, 低频宽带吸声, 盘绕结构, 实验测试