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申请/专利权人：苏州国融前沿技术有限公司;中国人民解放军国防科技大学
摘要：本发明公开了一种多机理耦合全频带声学超材料吸声模块的设计方法。本发明的多机理耦合全频带声学超材料吸声模块的设计方法包括以下步骤：确定吸声模块的输入和性能要求；合理设计符合要求的吸声模块结构以及材料；二维构型简化；优化吸声模块构型与参数；声阻抗提取；确定三维模块构型与参数；加工吸声模块并装配；开展样件吸声性能测试；判断并校核模块吸声性能；试制样件结构微调；调整模块构型重新优化。本发明所述的多机理耦合全频带声学超材料吸声模块的设计方法能够根据实际结构输入和性能要求，高效准确地设计低频宽带吸声模块，且模块结构简单易实现，满足工程化要求。
主权项：1.一种多机理耦合全频带声学超材料吸声模块的设计方法，其特征在于：方法如下：S1：在厚度对应频率极限因素下，分析、确定吸声模块的边界条件和性能要求；S2：设计符合S1中边界条件和性能要求的吸声模块结构和布局；S3：对吸声模块的三维构型进行二维构型的简化；S4：使用自适应全局优化算法对吸声模块的结构参数进行优化，得出在边界条件的限制下的最佳模块构型；S5：提取二维构型中声阻抗，以声阻抗为目标寻找与之接近的三维构型的解析解；S6：简化二维构型的参数合理转化为三维构型的参数后，对吸声模块的三维构型进行吸声性能的仿真预估，将结果与简化二维构型的结果进行对比，对部分参数进行微调，以符合二维构型的较佳结果；S7：加工吸声模块并装配；S8：开展样件吸声性能测试；S9：判断并校核模块吸声性能，如果满足要求则对试制样件结构微调，得到优化吸声模块多机理的耦合结果，如果不满足要去则返回到步骤S4进行优化；S3中如果针对满足等截面拉伸的结构，采用取横截面形状作为二维简化；如果针对非等截面拉伸结构，需通过二维等效方式进行简化，推导得出非等截面拉伸结构的表面声阻抗，在数值模型中，以阻抗边界代替这一结构进行仿真预测与优化，从而取代三维构型进行优化设计。
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