Noise and Vibration Control ›› 2023, Vol. 43 ›› Issue (3): 60-65.

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Study on Ultra-low Frequency Sound Insulation Characteristics of Semi-active Membrane Type Acoustic Metamaterials

  

  • Received:2022-01-10 Revised:2022-04-19 Online:2023-06-18 Published:2023-06-18

半主动式薄膜型声学超材料超低频隔声特性研究

陈传敏1, 2，乔钏熙1, 2，郭兆枫3，杜鹏宇1, 2，陈炜4，刘松涛1, 2   

  1. （ 1. 华北电力大学环境科学与工程系河北省燃煤电站烟气多污染物协同控制重点实验室，
    河北保定071003；
    2. 华北电力大学区域能源系统优化教育部重点实验室，北京102206；
    3. 河北科技工程职业技术大学资源与环境工程系，河北邢台054000；
    4. 国网湖南省电力有限公司电力科学研究院，长沙410000 ）

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摘要： 针对变电站50 Hz的超低频噪声较难控制的特点，设计一种半主动式薄膜型声学超材料，通过仿真模拟计算其隔声特性。该材料以钕铁硼磁铁作为中心质量块负载于边界固定的橡胶薄膜上，并装配通电螺线管作为半主动控制系统。通过仿真模拟及数值分析手段对其隔声特性进行研究。通过改变电流强度准确控制中心钕铁硼磁铁质量块的受力，最终改变薄膜张力，实现隔声峰频率的控制，与一般的薄膜声学超材料相比，其具有缓解薄膜材料疲劳等优点；并对薄膜厚度以及质量块厚度、大小对薄膜型声学超材料声学特性的影响进行研究。仿真结果表明：该材料对于50 Hz的超低频噪声隔声量达到130 dB，具有优良的隔声性能。

关键词: 声学, 半主动式, 薄膜声学超材料, 超低频, 隔声特性