原子级厚度的石墨烯片本质上具有无与伦比的面内刚度,但在机械驱动下会表现出较大的面外变形,[1,2] 从而表现出丰富迷人的振动特性,可在纳米机械装置中实现重要的新兴应用,例如超灵敏质量传感器[3–5]、宽带扬声器[6]和振荡器[7]。超薄石墨烯片有望成为制造效率极高的良好吸声器的理想候选材料。原则上,石墨烯的强谐振效应可以有效地耗散声音振动并减缓其传播,特别是对于低频声音。为了实现高吸声效果,膜的受迫谐振已用于超薄超表面谐振器[8–10]、装饰膜谐振器[11,12]、超材料[13,14]和微穿孔板。 [15–18] 该机制正在取代传统材料孔隙中摩擦阻尼和波速的线性响应,[11] 克服受限的低频声衰减。 对于厚度限制,具有非线性阻尼行为的石墨烯薄片 [19] 可以合理利用,实现吸声的新突破,以满足人类听力健康、芯片和建筑设计中越来越高的声学防护要求。 [20]
吴玉成现为合肥工业大学特聘教授、博士生导师。2000年获中国科学院凝聚态物理博士学位。目前的研究兴趣主要集中在聚变材料、能源相关材料和功能纳米材料上。他曾在世界各地担任各种学术职务,包括圣安德鲁斯大学名誉教授(2013-)、皇家墨尔本理工大学客座教授(2012-)、中国微米纳米技术学会理事(2012-)、国家先进能源环境材料国际科技合作基地主任(2017-)。他在Science Advances、Advanced Materials、Advanced Functional Materials、ACS Nano等期刊上发表了300多篇同行评议科学论文,总引用次数超过12 000次。
定向理论众所周知,如果房间的吸声分布不均匀,Sabine 或 Eyring 公式将出现严重错误。然后,为了预测具有非均匀吸声分布的房间的混响时间,必须使用其他公式。已经开发了一些对经典理论进行修正的公式:Fitzroy (1959)、Arau (1988)、Tohyhama (1995)、Neubauer (2000)、Nilsson (EN 12354-6)。不幸的是,即使实际问题非常普遍(例如:教室仅在天花板有吸声,办公室在天花板和地板上有吸声),也很难推荐其中一个公式用于一般用途。一些研究表明,根据使用的公式,结果会有很大差异。但这些研究是针对不同的房间和情况进行的,很难比较结果以给出建议。
声学超材料具有传统材料所不具备的异常反射和折射率,在工程应用中日益受到重视。这些人工结构可以实现多种新功能,例如负有效特性、非凡的波操控、增强的吸声和隔音、隐形、声波聚焦以及高效的能量收集。为了评估声学超材料领域的研究进展,我们采取了一种新颖的视角,追溯了从被动声学超材料到主动压电声学超材料的发展。本文总结了声学超材料的最新研究进展,第一部分描述了被动声学超材料,第二部分转向主动压电声学超材料和超表面。内容包括它们的一般定义、机制、分类、结构和潜在应用。最后,我们从实际工程的角度回顾了当前的技术挑战,并讨论了该领域的未来前景。
Ⅰ 隔声施工标准方法 1 1.共同事项 1 1.1 基础 1 1.2 定义 1 1.3 适用范围 1 1.4 未指定的声学材料或隔音规格 1 1.5 文件 1 2. 2.隔音方案 1 2.1 所需隔音量 1 2.2 隔音施工方案 2 2.3 建筑固定装置的隔音量 2 2.4 金属密闭装置 3 2.5 玻璃块 3 2.6 室内吸声施工方案 3 3.通风方案 3 3.1 所需通风量和所需外部空气量 3 3.2 排气量 3 3.3 空气净化方法 3 3.4 吹出噪音 4 3.5 通风方法 4 3.6 单管通风方法 4 3.7 单独分散通风方法 5 4.空调方案 5 4.1 室内温湿度条件 5 4.2 冷热源 6 4.3 单风管空调系统 6 4.4 单独分布式空调系统 6 5.机房隔音、防震方案6
具有吸收特性和不规则几何形状的系统对波的衍射和吸收是一个悬而未决的物理问题。同时,不规则吸收体已被证明非常有效�1�。一个更容易实现且密切相关的目标是理解包含不规则形状吸收材料的受限系统中的波振荡。从理论的角度来看,困难在于部分传播发生在波算子为非厄米的有损材料中。本文发现,在包含不规则形状吸收材料的谐振器中,出现了一种新型的局部化。这种我们称之为“跨”局部化的现象描述了这些模式同时存在于无损和有损区域的事实。它们都是有损耗的并且与空气中的源很好地耦合。对声能时间衰减的数值计算表明,当吸声装置呈现非常不规则的形状时,其效果确实更好,而这与跨界局部化的存在直接相关。� 1 � 分形墙,Colas Inc. 产品,法国专利 N0- 203404;美国专利 10”508,119。
集吸音、高刚度和各向同性弹性于一体的多功能材料越来越受到多合一应用的追捧。然而,传统的微晶格超材料(无论是桁架、壳体还是板材)通常只在一种特性上表现出色,由于结构限制而难以兼具所有特性。本文提出了一种新的附加概念——通过交织不同的晶格结构来同时增强微晶格的吸音和弹性特性。交织设计策略首先分析特定结构,引入增强结构来划分空气域,补偿局部刚度不足,并提高结构完整性。作为概念验证,重点是使用八位组桁架作为原始相,使用定制桁架作为增强相。该方法可实现高度可定制的几何配置,利用机器学习和多目标优化来实现卓越的多功能性能。实验结果表明,这些优化的微晶格克服了传统的物理限制,同时实现了宽带吸声、高刚度和弹性各向同性。宽带吸收来自精细调节的过阻尼共振响应,而卓越的弹性性能则归因于高效的负载传递和互补配置。这项工作为创新的多功能材料揭示了一种突破性的设计范式。
金属泡沫因其独特的特性被认为是最新的吸声材料之一。通过确定吸声材料的结构特性来预测其声学行为是一种最有效的方法。不幸的是,直接测量这些参数通常很困难。目前,已经有声学模型显示吸声体形貌和吸声系数(SAC)之间的关系。通过优化对SAC有效的参数,可以获得每个频率下的最大SAC。在本研究中,使用基准测试方法,在MATLAB编码软件中验证了Lu提出的模型。然后,使用局部搜索算法(LSA)对金属泡沫形貌参数进行优化。优化参数有三个因素,包括孔隙率、孔径和金属泡沫孔开口尺寸。优化应用于500至8000 Hz的宽频带。预测值与Lu模型得到的基准数据一致。在 500 至 800 Hz 的频率范围内,孔隙率为 50% 至 95%,孔径为 0.09 至 4.55 mm,孔开口尺寸为 0.06 至 0.4 mm,可获得最高的 SAC。在大多数频率下,孔开口尺寸的最佳量为 0.1 mm,可获得最高的 SAC。结论是,所提出的 LSA 方法可以根据 Lu 模型优化影响 SAC 的参数。所提出的方法可以作为优化金属泡沫微观结构参数以提高任何频率下的 SAC 的可靠指导,并可用于制造优化的金属泡沫。