仿生声-力点阵超材料设计与性能研究
本文提出一种分层多功能仿生点阵超材料,该仿生点阵超材料在宽带噪声吸收和抗冲击吸能方面具有优异特性。该材料受到雕齿兽铠甲与龟壳切面圆弧结构启发,设计为两侧硬质吸声、中间泡沫层软质吸能的三层对称结构。这种分层多功能仿生超材料(MBLM)的两侧结构将亥姆霍兹共振器与内部微穿孔板相结合共同实现宽带吸声,同时中间层结构选择BCC-Octet混合点阵结构实现吸能功能。通过数值仿真分析方法,系统地研究了该超材料在吸声和吸能方面的性能。结果表明,这种仿生超材料(MBLM)在750 Hz-1610 Hz的目标范围内具有优异的宽带吸声性能,平均吸声系数超过0.8,同时该结构在特定参数下的构型增强了能量耗散,从而这种超材料对于应对冲击能量危害与噪声问题起到了关键作用。总而言之,这项工作为声-力多功能超材料的设计与优化提供了新思路。