基于声学超表面的复合型声阵列研究

发布时间：2021-05-20 05:22

　　在声学领域,通过设计和构造人工结构,使其具有自然材料不具备的特殊功能,从而有效地调控声波,这种人工制造的材料被称为声学超材料。近年来,声学超材料（声学人工结构）飞速发展。声学超表面是声学超材料的一个重要分支,具有薄型亚波长结构。基于广义斯奈尔定律,其可对波阵面实现超常操控。相比传统的三维声学超材料,它具有众多优点,如小尺寸调控大波长、易于集成、对声波操控能力强等。主动控制超材料具有能够重复配置的主动控制单元,为声学系统提供能量或给予反馈,这一过程是实时可控的,打破了以往声学材料被动性、线性和时间不变性的限制,提高了超材料在应用中的有效性。与此同时,声学阵列同样能够对声波进行高效的操控,并且一直都是声学应用领域的一个研究热点。在此基础上,本文将声学超表面、主动控制超材料和经典声学阵列结合起来,实现了复合型宽带亚波长主动控制声阵列,具有形成特殊波束和精确判断声源方向的功能。主要包括以下内容:第一章为绪论,主要介绍了声学超材料的研究背景和相关进展,以及与声学超材料相关的一些理论。第二章首先介绍了广义斯涅耳定律,然后分以下三个方面介绍了当前声学超表面的研究进展:1、折叠空间型超表面;2、薄膜超... 

【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 声学超材料的发展概况
        参考文献
    1.2 声学超材料的相关理论
        1.2.1 声学波动方程
        1.2.2 等效介质理论
        1.2.3 相控阵理论
        参考文献
第二章 声超表面简介
    2.1 广义斯涅耳定律
    2.2 折叠空间型超表面
    2.3 薄膜超表面
    2.4 超宽带亚波长波纹表面
    参考文献
第三章 宽带亚波长主动控制声阵列
    3.1 主动控制超材料简介
    3.2 宽带亚波长主动控制声阵列
        3.2.1 理论分析与物理模型
        3.2.2 实验测量
        3.2.3 结果分析
    3.3 本章小结
    参考文献
第四章 结语和未来工作展望
攻读硕士学位阶段科研成果
致谢



本文编号：3197168