声学超材料局部共振微结构研究进展

2017年第11期 信息通信2017 (总第 179 期）INFORMATION&COMMUNICATIONS(Sum.N o 179)

声学超材料局部共振微结构研究进展

李帅\李向荣\李帆2,王国辉1

(1.装甲兵工程学院兵器工程系，北京100072;2.陆军北京军事代表室，北京100107)

摘要:声学超材料是一类经过特殊设计的人工复合结构。由于它结构尺寸单元远小于声波波长，具有很多自然材料所不 具备的特殊性质，日益受到关注。对于声学超材料的研究不到20年，论文简述了负有效质量与负体积模量的原理，介绍 了近年来声学超材料多种微结构的设计方法，对比分析了不同微结构的带隙形成原理及应用前景,对于具有特殊功能的 超材料研究与运用具有一定的指导作用。

关键词：声学超材料;局域共振;负等效质量；负体积模量

中图分类号:〇429 文献标识码:A文章编号:1673-1131(2017)11-0042-03

〇引言

超材料(Metamaterial),是一种特殊复合结构或材料，通过

对材料关键物理尺寸上进行有序结构设计，使其获得天然材 料所不具备的超常物理性质。基于逆向结构设计理论的超材

料研究最先起源于电磁波领域。1968年，前苏联理论物理学

家VeSelag〇[1]首次提出了超材料(左手材料)概念，电磁波通过 时，这种材料的磁导率(H)和介电常数(e)同时为负，宏观上表 现出反常多普勒效应，负折射等现象。

声波作为一种弹性波，和电磁波存在很大差异，但是仍然

有许多相似的特征。特别是对于声波方程的质量密度、体积

模量可以和麦克斯韦方程的介电常数、磁导率一一对应。类 比于电磁超材料，便有了声学超材料(Acoustic Metamaterials，AMM)的概念，它是由不同弹性模量和质量密度的材料构成 的周期性人工复合结构，对弹性波或声波具有带隙阻隔效应，主要应用于隔振、声隐身、波导、成像等方面。声波或弹性波 在其中传播时，不仅能够实现自然界中不存在的负声学特性，而且还具有声学隐身、亚波长成像、逆折射/反射、单一路径传播、以及能量聚焦等功能。

1声学超材料基本理论概述

2000年，Liu18等人在《Science》上发文首次提出了声学超 材料的概念。声学超材料又叫弹性超材料(Elastic Matamaterial)或局部共振(Local Resonant)型超材料，与声子晶体(Phononic Crystals)不同的是声学超材料基于局部共振原理形成带隙分 布，而声子晶体则基于布拉格(Bragg)散射机制形成带隙。

由于声子晶体对布拉格散射机制的依赖使之不适宜低频 域下的波处理和振动隔离,这是由于低频域下波长较大，会导 致低频隔振时声子晶体的结构非常庞大，使之很难在小尺寸 得到低频带隙。而对于局域共振型超材料，禁带的位置和宽 度主要是由散射体的局域共振特性决定的，与他们的排列方 式无关。通过引进特殊设计的局部共振微结构，超材料带隙 可以在一个较低的频域下产生，这样所能控制的波长就可以 远大于超材料微结构本身，所以应用更加广泛。

2004年,L i和Chan?将有效质量概念应用到声学超材料 中，同时在他们的研究过程中发现有效密度与弹性模量可以同

的位置，对于温度过高的设备也是如此，虽然不能直接通过 APP对温度过高的设备进行断电处理，但也可以通过第一时 间确定位置，以高效的速度采取措施。另外，通过设置，工作 人员可以选择让自己责任范围内的设备优先显示，这样就可 以及时对自己负责的设备进行检修与养护，实行责任化分区 管理，会更利于设备的养护。

(6) APP报警

对于重大的故障，要对网络内连接的所有用户进行警报 处理，然而对于区域内的小问题，或是设备温度稍微偏高的问 题，只需对直接的责任人以及相关部门进行警报处理,以促进 问题的解决[3]。这就要求APP设置的灵活性，本系统之下，所 有的用户都会有唯一的账号，在平台搭建初期，操作人员需要 将所有APP用户的账号依据职责和职权进行分类处理，在平 台内构件出一套虚拟的电力工作者工作网络图，依据工作网 络图对工作人员的APP显示以及警报进行分类处理'

(7) 安全问题

APP具有信息交互功能，为了避免无关人员利用电网工作 人员的手机向总平台输入错误的指令，需要在用户输入指令 后，确定指令有效之前，要求APP用户输入确认身份信息的独 立密码，并且需要依据全责，明确软件内信息的提取、利用权限。

(8) 界面设计

为了便于广大基层工作者的使用，减轻人工培训的负担，本APP采用相对简洁的界面，力求让使用者一目了然,翻页式

的视觉设计之下，种种信息都清晰的以模块式的表达形式展

现在使用者面前，使用者只需要简单了解体验，就可以应用本

系统。警示功能启动时，醒目的警示信息会伴随警示音乐直

接出现在用户的屏幕上，无论此时使用者是否在使用软件，都

可以接到警示提示。

4结语

变电设备、通电设备的检测与维护往往需要较大的人力

投入，本文研究的基于安卓系统的在线热成像温度监测软件

可以有效地实现对于变电、通电设备的远程监控，并且直接地

信息传递到工作人员的手机上，极大地简化了电力系统工作

人员对电力设备进行维护的工作步骤。

参考文献：

[1]邓晓刚，陈卫红,杨明辉.过程控制实验装置实时监控软

件开发[J].实验科学与技术,2014,12(6):57-59.

[2]张艳，田竞，叶逢春，等.基于红外传感器的高压开关柜温

度实时监测网络的研制[J].高压电器,2005, 41(2):91-94.

[3]杨智超，黄小乔，陈飞宇，等.基于红外通信的温度实时监

控系统的设计[J].电子制作，2016(13):5-6.

[4]孙宇贞，胡超,方永辉.基于MLX90621红外传感器的开

关柜温度无线监测系统设计[J].红外,2016, 37(12):13-18.

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室内构成1-材料的物理特性(带图文)复习课程

第二章：室内技术构成 第一节：室内装饰材料的构成： 一材料的物理特性： 1材料的物理特性 a声学特性； 主要指吸音特性：内部呈孔状，材质较松软 常用吸音材料：木质吸音板、矿棉吸音板、布艺吸音板、陶瓷蜂窝吸音板、聚酯纤维吸音板、吸声软包等等 槽木吸音板：是一种在密度板的正面开槽、背面穿孔的狭缝共振吸声材料。常用于墙面或天花装饰。 产品结构 芯材：15mm或18mm厚的MDF板材。木质吸音板通常用密度为720kg/cu.m的二级MDF 板料做成,亦可根据用户要求使用一级的MDF板料。 饰面：三聚氰胺涂饰层，请按公司色卡选择，真木皮饰面，可按客户要求选择木皮和油漆及颜色。 吸声薄毡：颜色为黑色，粘贴在吸声板背面，具防火吸声性能。 板条宽度：128mm或按照客户要求订做。 板条长度：最长2440mm或按客户要求订做。 允许公差：宽度为0.1MM，长度为2MM。 拼版: 板条长边根据实际需要做成90度角的企口和凹口来拼接。 产品特点 科技产业——多种材质根据声学原理，合理配合，具有出色的降噪吸音性能，对中、高频吸音效果尤佳。 艺术产品——既有天然木质纹理，古朴自然；亦有体现现代节奏的明快亮丽的风格，产品的装饰性极佳，可根据需要饰以天然木纹、图案等多种装饰效果，提供良好的视觉享受。 环保产品——所有材料符合国家环保标准，甲醛含量极低，产品还具有天然木质的芳香。具有木质最高的防火等级B1。这点己通过国家权威部门检测通过。 安装简易——标准化模块设计，采用插槽、龙骨结构，安装简便、快捷。 产品用途 槽木吸音板适用于歌剧院，影剧院，录音室，录音棚，播音室，试音室，电视台，电台，商务办公厅，多功能厅，会议室，演播厅，音乐厅，大礼堂，体育馆，琴房，学校，休闲娱乐城，酒店，ｋｔｖ，ｂａｎｄ房，机房，厂房，高级别墅或家居生活等对声学要求较严格的场所。 孔木吸音板:孔木吸音板是一种在密度板的正面，背面都开圆孔的结构吸声材料；不仅具有传统装饰隔热、防火、防尘、质轻、不改性、不腐烂等特点，更具有吸音效果佳、强度高、装饰性好、施工方便、环保性能优等特点；该产品填补装饰行业中高档吸声板材料的空白，使业主和设计师在选用声学材料时有了更多的选择，顺应了现代装修中回归自然、崇尚木质感觉的潮流。 吸音板的应用：

声学超构材料术语

声学超构材料术语 1范围 本文件规定了包括声子晶体、声超材料等人工微结构的声学超构材料等相关术语的定义。 本文件适用于声学超构材料及其相关领域的活动。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T32005-2015电磁超材料术语 GB/T3947-1996声学名词术语 3基础定义 3.1超构材料metamaterials 一种特种复合材料或结构，通过对材料关键物理尺度上进行一定序构设计，使其获得常规材料所不具备的超常物理性能。 3.2声学超构材料acoustic metamaterials 具备超常声学特性的一类超构材料 3.3声子晶体phononic crystal 由两种以上具有不同弹性参数的材料按一定空间序构周期排列的复合人工介质形成的一种声学超构材料。 4分类 4.1固体弹性波超构材料solid elastic wave metamaterials 用于调控固体中弹性波的声学超构材料。 4.2水声超构材料underwater acoustic metamaterials 用于调控水中声波的声学超构材料。 4.3空气声超构材料 用于调控空气中声波的声学超构材料。 4.4次声声学超构材料infrasound metamaterials

工作频率在20Hz以下的声学超构材料 4.5超声声学超构材料ultrasonic metamaterials 工作频率在20kHz以上的声学超构材料 4.6可听声超构材料audible sound metamaterials 工作频率在20Hz-20kHz范围的声学超构材料 4.7局域共振型声学超构材料resonant acoustic metamaterials 基于局域共振原理的声学超构材料 4.8非局域共振型声学超构材料non-resonant acoustic metamaterials 不基于局域共振原理的声学超构材料 4.9线性声学超构材料linear metamaterials 具有线性动力学效应的声学超构材料 4.10非线性声学超构材料nonlinear metamaterials 具有非线性动力学效应的声学超构材料 4.11各向同性声学超构材料isotropic acoustic metamaterials 具有各向同性的声学特性的声学超构材料 4.12各向异性声学超构材料anisotropic acoustical metamaterials 具有各向异性的声学特性的声学超构材料 4.13复合声学超构材料composite acoustic metamaterials 与其他材料复合的声学超构材料 4.14可重构声学超构材料reconfigurable acoustic metamaterials 宏观或微观结构可重构的声学超构材料 4.15可编程声学超构材料programmable acoustic metamaterials 利用逻辑基元对声场进行程序化调控的声学超构材料 4.16微纳声学超构材料micro-scale acoustic metamaterials 微观结构的绝对尺度在微米或纳米级的声学超构材料 4.17多物理场耦合型超构材料multi-physical coupled metamaterials 声场与其他物理场相互耦合的声学超构材料 4.18吸声超构材料sound absorption metamaterials 能够有效控制噪声且尺寸小巧的声学超构材料。 4.19隔声超构材料sound insulation metamaterials

音响系统声环境测试报告声学特性精编版

XXXXXXXXX礼堂扩声系统声学特性 测 量 报 告 测量： 审核： XXXXXXXXX 2015年10月日

受委托，对扩声系统的声学特性，按《厅堂扩声特性测量方法》国家标准，对最大声压级、传输频率特性、声场不均度、传声增益、系统总噪声级等五项声学特性指标进行了实地空场测量。并对有关建声指标混响时间，背景噪声也进行了实地空场测量。现把测量情况归纳如下： 一、XXXXXXXXX礼堂概况 该礼堂长约32m、宽约18m、高约9m，总面积576平方米，总容积5184 m3。可容纳观众470人左右，有吸音材料的软座，地面铺设塑料板，左右墙壁及后墙均装有吸声材料。 舞台宽约14.2m、深约8.5m、高约8m，容积965.6m3，墙壁为吸引材料，舞台上装有观看3D电影用的金属电影幕。 舞台口宽约16.5m、高约6m。在舞台口中线上方装有一组（两只）QSC K12 （全频）扬声器和一只KW181超重低音音箱，（每只K12全频扬声器的覆盖角度为75°圆锥形），舞台两侧八字墙下方各嵌入安装K12（全频）扬声器一只和KW181超低音音箱一只，两组之间水平间距约为15.5m。台唇处各装有三只K8（全频）扬声器（每只K8全频扬声器的覆盖角度为105°圆锥形），以用作补声，三只扬声器之间相距约3m，共计4只K12和3只K8全频扬声器及三只超低频扬声器以不同的角度覆盖观众区，使观众厅前半区的声场得到均匀的覆盖。另外在观众区中部及后部共计安装有四只K12扬声器，覆盖观众厅中后区，以满足多用途类扩声系统声学特性的要求。以上扬声器品牌均为QSC。

二、测量标准及条件 １、测量方法按GB/T4959－95《厅堂扩声特性测量方法》国家标准； 2、性能指标按GB50371－2006《厅堂扩声系统设计规范》标准中多用途类 扩声系统一级指标要求； 3、测量仪器：美国TERRASONDE，TOOLBOX，ATB－PLUS型音频分析仪 及配套用的标准测量用传声器。 4、测试点位置： 按国家标准GB/T4959－95《厅堂扩声特性测量方法》声场测量点规 定应为：听众区座位的1/60。该厅堂听众区座位约为470个，测试应选 8个测量点。由于场地是对称的，按规定部分项目可以只测量中轴线一 侧的区域（4个测量点即可）。为了能够更为精确地获取测试数据，我们 共计选取了8个测量点，其分布如下图1： 图1测量点位分布图

气泡的声学特性分析

气泡的声学特性分析 2.2.1 气泡的散射特性 上世纪50年代后期，海洋学者开始意识到了气泡研究对于海洋探测的重要性，自从Urick 和Hoover 在1956年发现了气泡对于声波的散射后，气泡的散射问题就一直是水声研究领域的经典问题错误!未找到引用源。。目标对声信号的散射能力根据不同性质、大小、形状的目标而不同，同时也与声波的入射方向有关[9]。因此,对于水声探测来说，目标散射场特性的研究尤为重要。沿x 轴方向传播的平面声波入射到半径为R 的软球边界上，观察点(,)S r θ处的声场。如图2.1所示，x 轴方向为零度方向。 ) ,(t x p i θ (,) S r θx R O 图2.1 平面声波在软球球面上的散射 入射平面声波表达式为： )cos (0)(0),(θωωkr t j kx t j i e p e p t x p --== (2-1) 其中，λ为波长，c 为介质声速，ω为角频率，λπω2==c k 为波数，),(θr 为点S 的球坐标。 根据波动方程和软球应满足的边界条件，球面上的声压为零,即 0 (r )i s R p p +== (2-2) 声场关于x 轴对称，所以取满足以x 轴对称的球坐标系的波动方程的解为 (2)0(cos )()j t s m m m m p R P h kr e ωθ∞==∑ (2-3) 其中，m R 为常数， )()2(x h m 为第二类m 阶汉克尔（Hankel ）函数，为 m 阶勒让德(Legendre)多项式，代表声波的传播方向为由球心向外。入射平面声波可以分解为球函数的和： ∑∞=+-=00)()(cos )12()(),,(m m m m t j i kr j P m j e p t r p θθω (2-4) 其中，)(kr j m 为m 阶球贝塞尔（Bessel ）函数。将(2-2)，(2-3)和(2-4)式合并，解出m a ，则s p 为：

《材料结构与性能》课程论文

《材料结构与性能》课程论文 刚玉-尖晶石浇注料微结构参数控制及其强度、热震稳定性和抗渣性能研究 学生姓名：周文英 学生学号：201502703043 撰写日期：2015年11月

摘要 本文通过使用环境对耐火材料的要求，耐火材料与结构参数的分析，耐火材 料结构控制措施进展分析等方面总结了耐火材料的使用现状，并提出了下一步耐 火材料的改进措施。分别是：在基质中加入一定量的硅微粉，改变液相的粘度， 提高抗渣性；控制铝镁浇注料基质的粒径分布，使大颗粒含量一定保证其高温强度；使用球形轻骨料代替原来的致密骨料，提高气孔率，降低体积密度，提高能 源利用率，降低能耗。 关键词：铝镁浇注料；高温强度；抗渣性；热震稳定性 Abstract Requirements of the apply for fire resistance, analysis of refractory materials and structure parameters, current application and the promotion about the refractory are introduced in this paper. It included that: add some sillicon power into matrix in order to improve the viscosity of the liquid for abtaining better slag resistance; control the distribution of the particle in the matrix to ensure the high temperature strength; use spherical light aggregate instead of the original density aggregate to improve porosity and the rate of energy. Keywords:Alumina-Magnesia castable; high temperature strength; slag resistance; themal shock resistance.

气泡的声学特性分析

气泡的声学特性分析 221 气泡的散射特性 上世纪50年代后期，海洋学者开始意识到了气泡研究对于海洋探测的重要性，自从UriCk和HOOVer在1956年发现了气泡对于声波的散射后，气泡的散射问题就一直是水声研究领域的经典问题错误未找到引用源。。目标对声信号的散射能力根据不同性质、大小、形状的目标而不同，同时也与声波的入射方向有关[9]。因此, 对于水声探测来说，目标散射场特性的研究尤为重要。沿X轴方向传播的平面声 波入射到半径为R的软球边界上，观察点S(rc)处的声场。如图2.1所示，X轴方向为零度方向。 图2.1平面声波在软球球面上的散射 入射平面声波表达式为： P i(x,t)=p°e j(Z) = P O e j g rCO S e)(2-1)其中，，为波长，C为介质声速，「为角频率，C=二，为波数，(r,d)为点S的球坐标。 根据波动方程和软球应满足的边界条件，球面上的声压为零，即 P i P S=O (^ R) (2-2)声场关于X轴对称，所以取满足以X轴对称的球坐标系的波动方程的解为 Oel P s =Σ R m P m(CoS日)h m2>(kr)e jκt(2-3) m z0 其中，R m为常数，h r mυ(x)为第二类m阶汉克尔(Hankel)函数，「：?为m阶勒 让德(Legendre)多项式，代表声波的传播方向为由球心向外。入射平面声波可以分解为 球函数的和： Oa P i(r,8,t) =p°e j°5∑ (―j)m(2m+1)P m(cos日)j m(kr) (2-4) m =0 其中，j m(kr)为m阶球贝塞尔(BeSSe)函数。将(2-2)，(2-3)和(2-4)式合并，解出a m ,则P S为：

声学超材料局部共振微结构研究进展

2017年第11期 信息通信2017 (总第 179 期）INFORMATION&COMMUNICATIONS(Sum.N o 179) 声学超材料局部共振微结构研究进展 李帅\李向荣\李帆2,王国辉1 (1.装甲兵工程学院兵器工程系，北京100072;2.陆军北京军事代表室，北京100107) 摘要:声学超材料是一类经过特殊设计的人工复合结构。由于它结构尺寸单元远小于声波波长，具有很多自然材料所不 具备的特殊性质，日益受到关注。对于声学超材料的研究不到20年，论文简述了负有效质量与负体积模量的原理，介绍 了近年来声学超材料多种微结构的设计方法，对比分析了不同微结构的带隙形成原理及应用前景,对于具有特殊功能的 超材料研究与运用具有一定的指导作用。 关键词：声学超材料;局域共振;负等效质量；负体积模量 中图分类号:〇429 文献标识码:A文章编号:1673-1131(2017)11-0042-03 〇引言 超材料(Metamaterial),是一种特殊复合结构或材料，通过 对材料关键物理尺寸上进行有序结构设计，使其获得天然材 料所不具备的超常物理性质。基于逆向结构设计理论的超材 料研究最先起源于电磁波领域。1968年，前苏联理论物理学 家VeSelag〇[1]首次提出了超材料(左手材料)概念，电磁波通过 时，这种材料的磁导率(H)和介电常数(e)同时为负，宏观上表 现出反常多普勒效应，负折射等现象。 声波作为一种弹性波，和电磁波存在很大差异，但是仍然 有许多相似的特征。特别是对于声波方程的质量密度、体积 模量可以和麦克斯韦方程的介电常数、磁导率一一对应。类 比于电磁超材料，便有了声学超材料(Acoustic Metamaterials，AMM)的概念，它是由不同弹性模量和质量密度的材料构成 的周期性人工复合结构，对弹性波或声波具有带隙阻隔效应，主要应用于隔振、声隐身、波导、成像等方面。声波或弹性波 在其中传播时，不仅能够实现自然界中不存在的负声学特性，而且还具有声学隐身、亚波长成像、逆折射/反射、单一路径传播、以及能量聚焦等功能。 1声学超材料基本理论概述 2000年，Liu18等人在《Science》上发文首次提出了声学超 材料的概念。声学超材料又叫弹性超材料(Elastic Matamaterial)或局部共振(Local Resonant)型超材料，与声子晶体(Phononic Crystals)不同的是声学超材料基于局部共振原理形成带隙分 布，而声子晶体则基于布拉格(Bragg)散射机制形成带隙。 由于声子晶体对布拉格散射机制的依赖使之不适宜低频 域下的波处理和振动隔离,这是由于低频域下波长较大，会导 致低频隔振时声子晶体的结构非常庞大，使之很难在小尺寸 得到低频带隙。而对于局域共振型超材料，禁带的位置和宽 度主要是由散射体的局域共振特性决定的，与他们的排列方 式无关。通过引进特殊设计的局部共振微结构，超材料带隙 可以在一个较低的频域下产生，这样所能控制的波长就可以 远大于超材料微结构本身，所以应用更加广泛。 2004年,L i和Chan?将有效质量概念应用到声学超材料 中，同时在他们的研究过程中发现有效密度与弹性模量可以同 的位置，对于温度过高的设备也是如此，虽然不能直接通过 APP对温度过高的设备进行断电处理，但也可以通过第一时 间确定位置，以高效的速度采取措施。另外，通过设置，工作 人员可以选择让自己责任范围内的设备优先显示，这样就可 以及时对自己负责的设备进行检修与养护，实行责任化分区 管理，会更利于设备的养护。 (6) APP报警 对于重大的故障，要对网络内连接的所有用户进行警报 处理，然而对于区域内的小问题，或是设备温度稍微偏高的问 题，只需对直接的责任人以及相关部门进行警报处理,以促进 问题的解决[3]。这就要求APP设置的灵活性，本系统之下，所 有的用户都会有唯一的账号，在平台搭建初期，操作人员需要 将所有APP用户的账号依据职责和职权进行分类处理，在平 台内构件出一套虚拟的电力工作者工作网络图，依据工作网 络图对工作人员的APP显示以及警报进行分类处理' (7) 安全问题 APP具有信息交互功能，为了避免无关人员利用电网工作 人员的手机向总平台输入错误的指令，需要在用户输入指令 后，确定指令有效之前，要求APP用户输入确认身份信息的独 立密码，并且需要依据全责，明确软件内信息的提取、利用权限。 (8) 界面设计 为了便于广大基层工作者的使用，减轻人工培训的负担，本APP采用相对简洁的界面，力求让使用者一目了然,翻页式 的视觉设计之下，种种信息都清晰的以模块式的表达形式展 现在使用者面前，使用者只需要简单了解体验，就可以应用本 系统。警示功能启动时，醒目的警示信息会伴随警示音乐直 接出现在用户的屏幕上，无论此时使用者是否在使用软件，都 可以接到警示提示。 4结语 变电设备、通电设备的检测与维护往往需要较大的人力 投入，本文研究的基于安卓系统的在线热成像温度监测软件 可以有效地实现对于变电、通电设备的远程监控，并且直接地 信息传递到工作人员的手机上，极大地简化了电力系统工作 人员对电力设备进行维护的工作步骤。 参考文献： [1]邓晓刚，陈卫红,杨明辉.过程控制实验装置实时监控软 件开发[J].实验科学与技术,2014,12(6):57-59. [2]张艳，田竞，叶逢春，等.基于红外传感器的高压开关柜温 度实时监测网络的研制[J].高压电器,2005, 41(2):91-94. [3]杨智超，黄小乔，陈飞宇，等.基于红外通信的温度实时监 控系统的设计[J].电子制作，2016(13):5-6. [4]孙宇贞，胡超,方永辉.基于MLX90621红外传感器的开 关柜温度无线监测系统设计[J].红外,2016, 37(12):13-18. 42

产品结构设计资料--金属材料

产品结构设计资料--金属材料 SPCC 一般用钢板，表面需电镀或涂装处理 SECC 镀锌钢板，表面已做烙酸盐处理及防指纹处理 SUS 301 弹性不锈钢 SUS304 不锈钢 镀锌钢板表面的化学组成------基材（钢铁），镀锌层或镀镍锌合金层，烙酸盐层和有机化学薄膜层。 有机化学薄膜层能表面抗指纹和白锈，抗腐蚀及有较佳的烤漆性。SECC的镀锌方法 热浸镀锌法： 连续镀锌法，成卷的钢板连续浸在溶解有锌的镀槽中； 板片镀锌法，剪切好的钢板浸在镀槽中，镀好后会有锌花。 电镀法: 电化学电镀，镀槽中有硫酸锌溶液，以锌为阳极，原材质钢板为阴极。 1-1产品种类介绍 1.品名介绍 材料规格后处

理镀层厚度 S A B C ＊ D ＊ E S for Steel A: EG （Electro Galvanized Steel）电气镀锌钢板---电镀锌一般通称JIS 镀纯锌 EG SECC （1）铅和镍合金合金EG SECC （2） GI (Galvanized Steel) 溶融镀锌钢板------热浸镀锌 非合金化 GI， LG SGCC （3） 铅和镍合金 GA， ALLOY SGCC （4） 裸露处耐蚀性2>3>4>1 熔接性2>4>1>3 涂漆性4>2>1>3 加工性1>2>3>4 B:所使用的底材

C (Cold rolled) : 冷轧 H (Hot rolled): 热轧 C：底材的种类 C：一般用 D：抽模用 E：深抽用 H：一般硬质用 D：后处理 M：无处理 C：普通烙酸处理---耐蚀性良好，颜色白色化 D：厚烙酸处理---耐蚀性更好，颜色黄色化 P：磷酸处理---涂装性良好 U：有机耐指纹树脂处理(普通烙酸处理)--- ---耐蚀性良好，颜色白色化，耐指纹性很好 A：有机耐指纹树脂处理(厚烙酸处理)---颜色黄色化，耐蚀性更好FX：无机耐指纹树脂处理---导电性 FS：润滑性树脂处理---免用冲床油

声学超材料的复数动态质量密度

Applied Physics 应用物理, 2016, 6(4), 83-90 Published Online April 2016 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/7712548803.html,/journal/app https://www.wendangku.net/doc/7712548803.html,/10.12677/app.2016.64012 Complex Dynamic Mass Density in Acoustic Metamaterials Guanghao Wang, Ping Bai, Jie Luo, Yun Lai* Collaborative Innovation Center of Suzhou Nano Science and Technology, College of Physics, Optoelectronics and Energy, Soochow University, Suzhou Jiangsu Received: Apr. 6th, 2016; accepted: Apr. 21st, 2016; published: Apr. 27th, 2016 Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.wendangku.net/doc/7712548803.html,/licenses/by/4.0/ Abstract The mass density of normal acoustic materials is usually a real number. Energy dissipation is in-duced by the volume or shape change of the materials, which relates to the imaginary parts of complex moduli. Here, we show that by using acoustic metamaterials, complex dynamic mass den-sity can also be realized. In this case, energy dissipation is induced by the change of momentum of the material. We analyze the physical origin of such complex mass density and provide a theoreti-cal approach to calculate the effective complex dynamic mass density for acoustic metamaterials with dissipation. The obtained effective complex mass density is verified by finite element simula-tions, including both transmission studies and realization of coherent perfect absorption. Our work shows a way to realize complex mass density, which has important applications in enhancing absorption of acoustic waves. Keywords Acoustic Metamaterial, Dynamic Mass Density, Dissipation 声学超材料的复数动态质量密度 王广浩，柏萍，罗杰，赖耘* 苏州大学物理与光电·能源学部，苏州纳米科技协同创新中心，江苏苏州 *通讯作者。

建筑物理——建筑声学习题

建筑物理——建筑声学习题 一、选择题 1．5个相同的声压级迭加，总声级较单个增加分贝。 A 3 B 5 C 7 D 10 2．4个相同的声压级迭加，总声级较单个增加分贝。 A 3 B 5 C 6 D 10 3．+10dB的声音与-10dB的声音迭加结果约为分贝。 A 0B13 C 7 D 10 4．50dB的声音与30dB的声音迭加结果约为分贝。 A 80B50 C 40 D 30 5．实际测量时，背景噪声低于声级分贝时可以不计入。 A 20 B 10 C 8 D 3 6．为保证效果反射板的尺度Ｌ与波长间的关系是。 A L＜λ B L≥0.5λ C L≥1.5λ D L>>λ 7．易对前排产生回声的部位是。 A 侧墙 B 银幕 C 乐池 D 后墙 8．围护结构隔声性能常用的评价指标是。 A I a B M C α D L p 9．避免厅堂简并现象的措施是。 A 缩短Ｔ60 B 强吸声 C 墙面油漆 D 调整比例 10．当构件的面密度为原值的２倍时,其隔声量增加分贝。 A ３ B 6 C 5 D 10 11．测点处的声压值增加一倍，相应的声压级增加分贝。 A 2 B 5 C 3 D 6 12．70dB的直达声后,以下的反射声将成为回声。 A 20ms65d B B 70ms64dB C 80ms45dB D 30ms75dB 13．邻室的噪声对此处干扰大，采取措施最有效。 A 吸声处理 B 装消声器 C 隔声处理 D 吊吸声体 14．对城市环境污染最严重的噪声源是。 A 生活 B 交通 C 工业 D 施工 15．吸声处理后混响时间缩短一半则降噪效果约为分贝。 A 2 B 5 C 3 D 10 16．凹面易产生的声缺陷是。 A 回声 B 颤动回声 C 声聚焦 D 声染色 17．厅堂平行墙面间易产生的声学缺陷是。 A 回声 B 颤动回声 C 声聚焦 D 声染色 18．多孔吸声材料仅增加厚度，则其吸声特性最明显的变化趋势是。 A 高频吸收增加 B 中低频吸收增加 C 共振吸收增加 D 中低频吸收减少19．某人演唱时的声功率为100微瓦，他发音的声功率级是分贝。 A 50 B 110 C 80 D 100 20．普通穿孔板吸声的基本原理是。 A 微孔吸声 B 共振吸声 C 板吸声 D 纤维吸声 21．多孔吸声材料吸声的基本原理是。 A 微孔吸声 B 共振吸声 C 板吸声 D 纤维吸声 22．薄板吸声构造的吸声特性主要吸收。 A 高频 B 中频 C 中低频 D 低频 23．降低室内外噪声，最关键、最先考虑的环节是控制。 A 传播途径 B 接受处 C 规划 D 声源 24．A声级采用的是方倒置等响曲线作为计权网络所测得的声压级。 A 40 B 50 C 80 D 100 25．为避免声影,挑台高度h与深度b的关系是。

国内外声学材料的发展

国内外声学材料的发展 人类的生活不能没有声音，但是一个人在绝对安静的环境中保持3~4小时就会失去理智。但过强的的噪声又会对人们的正常生活和身体健康带来影响和危害。因此对噪声的控制在体现现代社会生活舒适度中扮演者很重要的角色。 声学材料的运用使得噪声这个难题得到了很好的解决。对噪声的控制一般体现在吸声、隔声、和消声中。声学材料中又以吸声材料和吸声结构的运用和发展为代表。 吸声材料和吸声结构的种类很多，吸声材料（或结构）通常按吸声的频率特性可分为：（1）按吸声的频率特性分：一般可分为低频吸声材料、中频吸声材料和高频吸声材料三类。 （2）按材料本身的构造分：可分为多孔性吸声材料、共振吸声材料和特殊吸声结构三类 常用的吸收材料一般包括多孔材料：本身具有良好的中高频吸收、背后留有空气时还能吸收低频如矿棉、玻璃棉、泡沫塑料、毛毡等 板状材料：吸收低频比较有效主要有胶合板、石棉水泥板、石膏板、硬纸板等 穿孔板：一般吸收中频，与多孔材料结合使用吸收中高频，背后留太空腔还能吸收低频主要有穿孔胶合板、穿孔石棉水泥板、穿孔石膏板、穿孔金属板等 膜状材料：主要有塑料薄膜、帆布、人造革。 柔性材料：内部气泡不穿通，与多孔材料不同主要靠共振有选择地吸收中频主要包括海绵和乳胶块。 吸声材料不仅是吸收减噪比用的材料，而且也是制造隔声罩、阻性消声器或阻抗复合式消声器所不可缺少的。多孔吸声材料的吸收效果较好，是应用最普遍的吸声材料，最初这类材料以麻、棉等有机材料为主，现在则以玻璃棉、岩棉为主。 多孔吸声材料的基本类型可分为以下几种基本类型 1．纤维材料 （有机纤维材料）：包括动物纤维和植物纤维。动物纤维主要有毛毡和纯毛地毯，特点是吸声性能好，装修效果华丽。植物纤维材料主要有木板丝、麻绒、海草、椰子丝等。 （无机纤维材料）：是目前多孔吸声材料中运用最普遍的吸声材料。从材质上主要分为玻璃棉、矿棉、无纺织物、环保纤维材料等。其中玻璃棉由于易产生可吸入物，在施工中容易对皮肤产生刺激、环保性较差。在工程中运用较少。玻璃棉价格低吸声效果好，是目前使用最多的吸声材料。 2. 颗粒材料 颗粒材料主要有膨胀珍珠岩吸声砖、陶土吸声砖、珍珠岩吸声装饰板等，此类材料主要优点是防火性能好，安装方便，但吸声效果一般。 3.泡沫材料 泡沫材料主要有泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、泡沫玻璃和加气混凝土等这类材料的优点是容易进行形体加工，装饰效果较好，但是这类材料的吸声性能不稳定。 4金属材料 以金属粉末为原料生产的多孔吸声材料是近年出现的新型吸声材料。与一般的多孔吸声材料相比金属吸声材料具有金属的强度，适合曲面的吸声处理。 吸声结构的发展也充满变化。主要的发展包括单孔共振吸声结构

材料结构和性能解答(全)

1、离子键及其形成的离子晶体陶瓷材料的特征。 答：当一个原子放出最外层的一个或几个电子成为正离子，而另一个原子接受这些电子而成为负离子，结果正负离子由于库仑力的作用而相互靠近。靠近到一定程度时两闭合壳层的电子云因发生重叠而产生斥力。这种斥力与吸引力达到平衡的时候就形成了离子键。此时原子的电中性得到维持，每一个原子都达到稳定的满壳层的电子结构，其总能量达到最低，系统处于最稳定状态。因此，离子键是由正负离子间的库仑引力构成。由离子键构成的晶体称为离子晶体。离子晶体一般由电离能较小的金属原子和电子亲和力较大的非金属原子构成。离子晶体的结构与特性由离子尺寸、离子间堆积方式、配位数及离子的极化等因素有关。 离子键、离子晶体及由具有离子键结构的陶瓷的特性有： A、离子晶体具有较高的配位数，在离子尺寸因素合适的条件下可形成最密排的结构； B、离子键没有方向性 C、离子键结合强度随电荷的增加而增大，且熔点升高，离子键型陶瓷高强度、高硬度、高熔点； D、离子晶体中很难产生自由运动的电子，低温下的电导率低，绝缘性能优良； E、在熔融状态或液态，阳离子、阴离子在电场的作用下可以运动，故高温下具有良好的离子导电性。 F、吸收红外波、透过可见波长的光，即可制得透明陶瓷。 2、共价键及其形成的陶瓷材料具有的特征。 答：当两个或多个原子共享其公有电子，各自达到稳定的、满壳层的状态时就形成共价键。由于共价电子的共享，原子形成共价键的数目就受到了电子结构的限制，因此共价键具有饱和性。由于共价键的方向性，使共价晶体不密堆排列。这对陶瓷的性能有很大影响，特别是密度和热膨胀性，典型的共价键陶瓷的热膨胀系数相当低，由于个别原子的热膨胀量被结构中的自由空间消化掉了。 共价键及共价晶体具有以下特点： A、共价键具有高的方向性和饱和性； B、共价键为非密排结构； C、典型的共价键晶体具有高强度、高硬度、高熔点的特性。 D、具有较低的热膨胀系数； E、共价键由具有相似电负性的原子所形成。 3、层状结构材料的各向异性。 答：层状结构中范德华力起着重要的作用，陶瓷的层状结构间有较强的若键存在使得层与层之间连接在一起。蒙脱石和石墨的结构层内键合类型不同于层间键合类型，因此材料显示出较高的各向异性。所有的这些层状结构的层与层之间很容易滑移，粘土矿物中的这种层状结构使它在有水的情况下容易发生塑性变形。 4、影响陶瓷材料密度的因素。 答：密度是指单位体积的质量，陶瓷材料的密度有四种表示方式，分别是：结晶学密度、理论密度、体积密度、相对密度。前三种在制作过程中没有形成气孔，在结构内的原子间只有间隙。陶瓷材料的密度主要取决于元素的尺寸，元素的质量和结构堆积的紧密程度。相对原子质量大的元素构成的陶瓷材料显示出较高的密度，如碳化钨、氧化铪等。金属键合和离子键合陶瓷中的原子形成紧密堆积，会使其密度比共价键键合陶瓷（较开放的结构）的密度更奥一些，如锆石英。 5、硬度所反映的材料的能力；静载荷压入法测定硬度的原理。

声学超材料

1超材料 1.1概述 超材料(Metamaterials)指的是一种特种复合材料或结构，通过在材料关键物理尺寸上进行有序结构设计，使其获得常规材料所不具备的超常物理性质。超材料由自然材料制成的“积木块”(尺寸为微毫米级)构成。这些“积木块”称为人工原子(meta-atoms)，当不同的人工原子组合在一起时，会形成单个人工原子所没有的材料属性和功能特征。 一般情况下，常规自然材料的物理属性取决于构成材料的基本单元及其结构，例如原子、分子、电子、价键、晶格等。这些基元与显微结构之间存在关联影响。因此，在材料设计中需要考虑多种复杂的物性因素，而这些因素的相互影响也往往限定了材料性能固有极限。为此，超材料设计从根本上摒弃了自然原子设计所囿，利用人工构筑的几何结构单元，在不违背物理学基本定律的前提下，以期获得与自然材料迥然不同的超常物理性质的新材料。 简言之，超材料是一大类型人工设计的周期性或非周期性的微结构功能材料，具有超越天然材料属性的超常物理性能。超材料借助人工功能基元构筑的结构设计源起于(但不限于)对自然材料微结构的模仿，从而获得为人类所希冀的负折射、热隐身、负刚度、轻质超强等天然材料所不能呈现的光、热、声、力学等奇异性能。从这个角度讲，超材料的结构设计理念具有方法论的意义，解除了天然材料属性对创造设计的束缚。尽管这一理念早在上个世纪就已在电磁领域初具雏形，不过直至近十年来，方才开启研发电磁波的调控，以实现负折射、完美成像、完美隐身等新颖功能。随着先进制造技术的进步，具有更多样化、更新奇力学特性的力学超材料物理模型也相继不断展现。尤其是当超材料的个性化独特微结构设计与3D

驾驶室低频噪声的声学特性分析与控制

V ol 35No.1 Feb.2015 噪 声与振动控制NOISE AND VIBRATION CONTROL 第35卷第1期2015年2月 文章编号：1006-1355(2015)01-0145-06 驾驶室低频噪声的声学特性分析与控制 朱晓东1沈忠亮2汪一峰2 1.江淮汽车股份有限公司技术中心，合肥230022 2.合肥工业大学噪声振动工程研究所，合肥230009 摘要：在某卡车驾驶室结构有限元与声学有限元计算以及驾驶室声固耦合建模的基础上，进行结构模态计算分析以及试验验证。再进行声学模态分析以及声固耦合系统模态分析。考虑声—固耦合作用，利用耦合声学有限元进行了驾驶室内部声学特性研究，识别出主要噪声频率。继而进行面板声学和模态贡献量分析，找到了峰值声压产生的主要原因，确定了贡献显著的面板。通过结构改进，提升了板件刚度，抑制了结构振动，试验结果表明，驾驶室内部噪声得到较明显下降。 关键词：声学；低频噪声；有限元法；面板贡献量；结构优化中图分类号：TB132；O422.6 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-1335.2015.01.030 Analysis and Optimization of Acoustic Characteristics of Low-frequency Noise in a Cab ZHU Xiao-dong 1,SHEN Zhong-liang 2,WANG Yi-feng 2 (1.Center of Technology,Jianghuai Automobile Co.Ltd.,Hefei 230022,China; 2.Institute of Sound and Vibration Research,Hefei University of Technology,Hefei 230009,China ) Abstract :The structural finite element model,acoustic finite element model and the structural-acoustic coupling finite element model for a cab were established respectively.The modal analyses of the three models were carried out and verified by testing.The acoustic properties of the internal cavity of the cab were analyzed using the structural-acoustic coupling finite element model,and the main noise frequencies were https://www.wendangku.net/doc/7712548803.html,bining the panel acoustic contribution analysis method with the modal contribution analysis method,the major factors causing peak sound pressure were discovered,and the panel with significant contribution to the noise at the main noise frequencies was identified.The stiffness of the panel was raised and its vibration was controlled through the structural modification.The experimental result shows that the internal noise of the cab is reduced obviously. Key words :acoustics ;low frequency noise ;finite element method ;panel contribution ;structure optimization 驾驶室的NVH 性能是影响驾驶室乘坐舒适性的主要因素，随着生活水平的提高，人们对驾驶室乘坐舒适性有了更高的要求。当前，世界各大汽车制造商已将车内噪声控制作为提升其产品市场竞争力的一种有效途径，车内噪声的分析和控制已经渗透到整车的开发流程中。因此，对驾驶室内部低频噪声的分析与控制研究具有十分重要的意义。 车内部噪声主要包括空气噪声和结构噪声，其中空气噪声主要分布在中高频，而低频则主要以结 收稿日期：2014－06－30 作者简介：沈忠亮（1989－），男，硕士研究生，主要研究方向： 汽车NVH 与CAE 分析。E-mail:szl943192147@https://www.wendangku.net/doc/7712548803.html, 构噪声为主[1]，所以对车内低频噪声分析，主要集中 在车内结构噪声。近年来，在车内部噪声分析和控制研究方面，国内外学者进行了不懈努力和探索。如Citarella R 等[2]应用边界元法研究了车内声学响应和车身板块贡献。张志飞等[3]以某商用车驾驶室为例，进行了利用阻尼材料改善驾驶室声学特性中的研究，成功降低了目标频率声压幅值。文献[4]在建立某轿车有限元与边界元模型的基础上，结合边界元法和声传递向量法，进行了车身板件声学贡献量研究。文献[5]利用声学有限元法，开展了某驾驶室声学特性分析，找到了峰值声压的主要来源。 本文针对某中卡驾驶室，在建立了驾驶室结构有限元模型和声固耦合模型，进行了驾驶室结构模

常见材料及其相关特性

1.1钣金材料的选材 钣金材料是通信产品结构设计中最常用的材料，了解材料的综合性能和正确的选材，对产品成本、产品性能、产品质量、加工工艺性都有重要的影响。 1.1.1钣金材料的选材原则 1）选用常见的金属材料，减少材料规格品种，尽可能控制在公司材料手册范围内； 2）在同一产品中，尽可能的减少材料的品种和板材厚度规格； 3）在保证零件的功能的前提下，尽量选用廉价的材料品种，并降低材料的消耗，降低材料成本； 4）对于机柜和一些大的插箱，需要充分考虑降低整机的重量； 5）除保证零件的功能的前提外，还必须考虑材料的冲压性能应满足加工艺要求，以保证制品的加工的合理性和质量。 1.1.2几种常用的板材介绍 1.1. 2.1 钢板 1）冷轧薄钢板 冷轧薄钢板是碳素结构钢冷轧板的简称，它是由碳素结构钢热轧钢带，经过进一步冷轧制成厚度小于4mm的钢板。由于在常温下轧制，不产生氧化铁皮，因此，冷板表面质量好，尺寸精度高，再加之退火处理，其机械性能和工艺性能都优于热轧薄钢板。常用的牌号为低碳钢08F和10#钢，具有良好的落料、折弯性能。 2）连续电镀锌冷轧薄钢板 连续电镀锌冷轧薄钢板，即“电解板”，指电镀锌作业线上在电场作用下，锌从锌盐的水溶液中连续沉积到预先准备好的钢带表现上得到表面镀锌层的过程，因为工艺所限，镀层较薄。 ３）连续热镀锌薄钢板 连续热镀锌薄钢板简称镀锌板或白铁皮，是厚度0.25~2.5mm的冷轧连续热镀锌薄钢板和钢带，钢带先通过火焰加热的预热炉，烧掉表面残油，同时在表面生成氧化铁膜，再进入含有H2、N2混合气体的还原退火炉加热到710~920℃，使氧化铁膜还原成海绵铁，表面活化和净化了的带钢冷却到稍高于熔锌的温度后，进入450~460℃的锌锅，利用气刀控制锌层表面厚度。最后经铬酸盐溶液钝化处理，以提高耐白锈性。与电镀锌板表面相比，其镀层较厚，主要用于要求耐腐蚀性较强的钣金件。 ４）覆铝锌板 覆铝锌板的铝锌合金镀层是由55%铝、43.4%锌与1.6%硅在600℃高温下固化而组成，形成致密的四元结晶体保护层，具有优良的耐腐蚀性，正常使用寿命可达25年，比镀锌板长3-6倍，与不锈钢相当。覆铝锌板的耐腐蚀性来自铝的障碍层保护功能，和锌的牺牲性保