每日新文 | 将扩展颈亥姆霍兹谐振器集成到先进的多自由度声学超材料中，用于低频宽带声吸收

主要观点总结

文章介绍了一种新型低频宽带声学超材料，通过结合微穿孔板和扩展颈赫尔姆霍兹共振器实现高效声学吸收。研究包括设计、模拟、优化和实验验证，指出该材料在特定频率下实现高吸收率，且具有宽带吸收特性。同时，提出了一种混合设计HMHA，实现了更宽的声学吸收带宽。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

微穿孔板吸收器在中高频范围内表现出良好的声学吸收性能，但在低频下性能下降。赫尔姆霍兹共振器可在较低频率下工作，但吸收带宽较窄。结合两者技术，有望实现低频宽带声学吸收。

关键观点2: 研究方法

研究中使用了有限元分析软件模拟三维两麦克风阻抗管，以计算测试样本的数值声学吸收系数。使用3D打印技术制造样本并进行测试。

关键观点3: 关键几何参数的影响

研究七个关键几何参数对MHA声学吸收性能的影响，包括孔径、孔隙率、面板厚度等。这些参数对吸收性能有显著影响，且某些参数的变化会导致吸收峰的频率和带宽发生变化。

关键观点4: 优化结果

使用遗传算法对MHA的几何参数进行优化，以在特定频率范围内实现最大化的平均声学吸收系数。优化结果显示，随着MHA总厚度的增加，峰值吸收频率向低频移动，响应变得更加宽带。

关键观点5: 实验验证与结果

实验结果表明，优化后的MHA在特定频率下实现了超过99.9%的完美声学吸收，厚度仅为51 mm。此外，MHA在特定频率范围内实现了70%和50%的声学吸收。还提出了一种混合设计HMHA，实现了更宽的声学吸收带宽，平均声学吸收系数达到0.8。

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