利用NES实现声能量大非互易传递的结构声装置及验证方法制造方法及图纸

利用NES实现声能量大非互易传递的结构声装置，包括声腔一、管道、声腔二、薄膜和声腔三，管道两端分别与声腔一和声腔二连接，声腔二居中安装在声腔三的顶面上，两声腔连接的居中处设有通孔三；薄膜通过夹具安装在声腔二与声腔三之间，并完全遮蔽通孔三。声腔一与声腔三侧面分别开有通孔一和通孔二，正向激励时体积速度声源通过通孔一与声腔一连接，并密闭通孔二；反向激励时体积速度声源通过通孔二与声腔三连接，并密闭通孔一。本发明专利技术还提供利用NES实现声能量大非互易传递的结构声装置的验证方法。本发明专利技术利用正向激励时发生靶向能量转移，而反向激励时没有靶向能量转移的特性，实现了声能量的大非互易传递，为管道低频噪声控制提供了方法。供了方法。供了方法。

【技术实现步骤摘要】
利用NES实现声能量大非互易传递的结构声装置及验证方法


[0001]本专利技术涉及利用声人工结构调控声能量控制技术，尤其涉及利用NES实现声能量大非互易传递的结构声装置及验证方法。

技术介绍

[0002]在弹性介质中，由于缺乏实现电磁整流偏置的效应，弹性介质系统都严格遵循瑞利互易定理。系统的互易性阻碍了声波不对称单向传递的实现，如果实现声能量的不对称大非互易传递，就可以设计出声二极管、声单向透镜、隔声体和拓扑绝缘体等新型声学元件。在电磁学中，由于二极管的出现，引发了第二次工业革命，上述新型声学元件同样在声通信、声纳系统结构设计、噪声控制、成像控制等领域具有广泛的应用价值，是结构声学、声学超材料领域的研究热点。
[0003]非线性声系统具有分岔、随系统能量变化的共振频率等线性系统不具有的特性，因而可实现声能量的大非互易传递。Cochelin等学者研究了结构声系统中的能量转移现象，将大振幅非线性薄膜与线性声系统相耦合，构建了非线性能量阱实现了声系统中的靶向目标能量转移，研究表明利用非线性能量阱机理可以实现声波的定向传递，为低频噪声控制提供了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.利用NES实现声能量大非互易传递的结构声装置，其特征在于：包括管道(2)、薄膜(5)、以及不同尺寸的正方体声腔一(1)、正方体声腔二(4)和正方体声腔三(6)，所述管道(2)的长度远远大于其直径，管道(2)的两端分别与声腔一(1)、声腔二(4)密封连接，且声腔一(1)通过管道(2)与声腔二(4)连通；所述声腔二(4)居中叠放安装在声腔三(6)的顶面上，声腔二(4)顶面设有便于安装薄膜(5)的端盖(3)，端盖(3)与声腔二(4)密封连接；声腔二(4)与声腔三(6)连接的壁面居中处开有连通声腔二(4)和声腔三(6)的通孔三(H3)，通孔三(H3)内密封连接有薄膜夹具(7)；薄膜夹具(7)包括环形上夹盖和环形下夹盖，薄膜(5)夹持在上夹盖和下夹盖之间，薄膜夹具(7)和薄膜(5)完全遮蔽通孔三(H3)；所述声腔一(1)远离管道(2)的一侧表面开有通孔一(H1)，声腔三(6)朝向管道(2)的一侧表面开有通孔二(H2)；声腔一(1)、管道(2)、声腔二(4)和声腔三(6)里传输介质均为空气；当正向激励时体积速度声源通过通孔一(H1)与声腔一(1)连接，并密闭通孔二(H2)；正向激励时所述装置内部形成内共振，声能量发生靶向目标能量转移，从线性振子管道(2)不可逆且高效地传递至非线性振子薄膜(5)，并由薄膜(5)向声腔三(6)传递，在声腔三(6)中可以测得较高的响应声压；当反向激励时体积速度声源通过通孔二(H2)与声腔三(6)连接，并密闭通孔一(H1)，且输入声波波长远大于正方体声腔一(1)、正方体声腔二(4)和正方体声腔三(6)的尺寸；反向激励时所述装置未发生内共振，大部分声能量仍停留在声腔三(6)中，声能量传递效率低，在声腔一(1)中测得的响应声压较低；当正向激励和反向激励时系统响应存在较大差异时，所述装置存在大非互易性。2.如权利要求1所述的利用NES实现声能量大非互易传递的结构声装置，其特征在于：所述管道(2)采用不锈钢制成，管道(2)内径的截面半径为17.5mm，管道(2)的长度为1.75m；所述声腔一(1)、声腔二(4)和声腔三(6)均采用亚克力制成，且均呈正方体形；声腔一(1)和声腔二(4)的腔体边长均为0.2m，声腔三(6)的腔体边长为0.3m；薄膜(5)采用硅胶制成，薄膜(5)的厚度为0.1mm，薄膜(5)的半径为19mm。3.基于权利要求1或2所述的利用NES实现声能量大非互易传递的结构声装置验证方法，其特征在于：给定管道(2)的半径R
t
、管道(2)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：金江明，肖岳鹏，黄景啸，卢奂采，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：