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圆弧形超表面对透射声波的可调控制与功能转换
被引量：
1
1
作者
陈阿丽
王新萌
汪越胜
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期789-801,共13页
基于"螺丝-螺母"的工作原理,设计了可调的透射型三通道螺旋单元,通过调节螺丝的旋拧深度来改变声通道的长度,从而实现对透射声波相位的调节.利用有限元方法计算了单元的透射波相位差和透射系数随频率和旋拧深度的变化规律.在...
基于"螺丝-螺母"的工作原理,设计了可调的透射型三通道螺旋单元,通过调节螺丝的旋拧深度来改变声通道的长度,从而实现对透射声波相位的调节.利用有限元方法计算了单元的透射波相位差和透射系数随频率和旋拧深度的变化规律.在平面广义Snell定律基础上推导了适用于圆弧形曲面的广义Snell定律.设计了圆弧形超表面,包括弧状和圆环状两种,实现了对透射声波波前的可调控制.根据所要实现的声学功能和给定的工作频率,利用单元的透射波相位差随旋拧深度的变化规律和圆弧形表面的广义Snell定律,确定超表面上所需的相位分布梯度及每个单元的旋拧深度,并同时考虑透射系数随旋拧深度的变化规律来对单胞旋拧深度进行适当的调整,以保证超表面具有较高的透射率.利用圆弧形超表面实现了宽频范围内声波的定向折射、波束分离和声束聚焦等声学功能的转换;利用圆环形超表面则实现了三向分波、波场螺旋化及源位置虚拟移动等声学功能的转换.同时针对上述功能进行了全波场的有限元数值模拟和相应的声学实验,实验结果与有限元模拟结果吻合良好,验证了所设计超表面对声波波前调控的有效性.研究结果将为不规则非平面可调声学器件的设计提供理论指导.
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关键词
声学超表面
圆弧形曲面
可调
宽频
功能转换
广义snell定律
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职称材料
基于弹性波超表面的Lamb波透射调控
被引量：
1
2
作者
杨华根
冯侃
李容
《应用声学》
CSCD
北大核心
2023年第1期34-41,共8页
根据广义Snell定律,该文提出了一种新型曲梁型弹性波超表面结构。通过该结构对入射波进行相位调制,实现了板中Lamb波(A_(0)模态)的异常透射调控,从而实现了波的负折射、非对称传输、声聚焦等功能。进一步的研究结果显示,若将该类超表面...
根据广义Snell定律,该文提出了一种新型曲梁型弹性波超表面结构。通过该结构对入射波进行相位调制,实现了板中Lamb波(A_(0)模态)的异常透射调控,从而实现了波的负折射、非对称传输、声聚焦等功能。进一步的研究结果显示,若将该类超表面结构贴置在完整的铝板表面,通过引入吸声材料(阻尼),在保证薄板完整性的同时,可以起到显著消除薄板和超表面透射波场叠加的作用。该方法实现了对完整板结构Lamb波透射方向的有效调控,也为弹性波超表面提供了新的研究思路。
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关键词
广义snell定律
弹性波超表面
Lamb波调控
异常透射
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职称材料
可调共振型超表面对透射声波的三维波前调控
被引量：
1
3
作者
陈阿丽
杜兴岳
王昊煜
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期1328-1335,共8页
为实现对透射声波波前的灵活调控,本文设计了带有开口的可旋转共振筒单胞,通过旋转单元内筒即可调节开口的大小,进而改变透射声波的相位。依据广义Snell定律,结合设定的工作频率和预期的功能如三维异常折射、聚焦以及波束自弯曲等,利用...
为实现对透射声波波前的灵活调控,本文设计了带有开口的可旋转共振筒单胞,通过旋转单元内筒即可调节开口的大小,进而改变透射声波的相位。依据广义Snell定律,结合设定的工作频率和预期的功能如三维异常折射、聚焦以及波束自弯曲等,利用此可重构单胞构建双向梯度共振型超表面,并进行有限元软件数值模拟。结果表明:本文设计的可调超表面可实现对三维声场的有效和灵活操控。
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关键词
超表面
透射声波
可调
广义snell定律
波前调控
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职称材料
题名
圆弧形超表面对透射声波的可调控制与功能转换
被引量：
1
1
作者
陈阿丽
王新萌
汪越胜
机构
北京交通大学土木建筑工程学院力学系
天津大学机械工程学院力学系
出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期789-801,共13页
基金
国家自然科学基金资助项目(11872101,11991031,12021002)。
文摘
基于"螺丝-螺母"的工作原理,设计了可调的透射型三通道螺旋单元,通过调节螺丝的旋拧深度来改变声通道的长度,从而实现对透射声波相位的调节.利用有限元方法计算了单元的透射波相位差和透射系数随频率和旋拧深度的变化规律.在平面广义Snell定律基础上推导了适用于圆弧形曲面的广义Snell定律.设计了圆弧形超表面,包括弧状和圆环状两种,实现了对透射声波波前的可调控制.根据所要实现的声学功能和给定的工作频率,利用单元的透射波相位差随旋拧深度的变化规律和圆弧形表面的广义Snell定律,确定超表面上所需的相位分布梯度及每个单元的旋拧深度,并同时考虑透射系数随旋拧深度的变化规律来对单胞旋拧深度进行适当的调整,以保证超表面具有较高的透射率.利用圆弧形超表面实现了宽频范围内声波的定向折射、波束分离和声束聚焦等声学功能的转换;利用圆环形超表面则实现了三向分波、波场螺旋化及源位置虚拟移动等声学功能的转换.同时针对上述功能进行了全波场的有限元数值模拟和相应的声学实验,实验结果与有限元模拟结果吻合良好,验证了所设计超表面对声波波前调控的有效性.研究结果将为不规则非平面可调声学器件的设计提供理论指导.
关键词
声学超表面
圆弧形曲面
可调
宽频
功能转换
广义snell定律
Keywords
acoustic metasurface
arch-shaped surface
tunable
broadband
functional switch
generalized
snell
’s law
分类号
O422 [理学—声学]
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职称材料
题名
基于弹性波超表面的Lamb波透射调控
被引量：
1
2
作者
杨华根
冯侃
李容
机构
江苏大学土木工程与力学学院
出处
《应用声学》
CSCD
北大核心
2023年第1期34-41,共8页
基金
国家自然科学基金项目(11702118)
江苏省科技项目基础研究计划青年基金项目(BK20170520)。
文摘
根据广义Snell定律,该文提出了一种新型曲梁型弹性波超表面结构。通过该结构对入射波进行相位调制,实现了板中Lamb波(A_(0)模态)的异常透射调控,从而实现了波的负折射、非对称传输、声聚焦等功能。进一步的研究结果显示,若将该类超表面结构贴置在完整的铝板表面,通过引入吸声材料(阻尼),在保证薄板完整性的同时,可以起到显著消除薄板和超表面透射波场叠加的作用。该方法实现了对完整板结构Lamb波透射方向的有效调控,也为弹性波超表面提供了新的研究思路。
关键词
广义snell定律
弹性波超表面
Lamb波调控
异常透射
Keywords
Generalized
snell
’s law
Elastic wave metasurface
Lamb wave regulation
Anomaly transmission
分类号
O424 [理学—声学]
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职称材料
题名
可调共振型超表面对透射声波的三维波前调控
被引量：
1
3
作者
陈阿丽
杜兴岳
王昊煜
机构
北京交通大学力学系
出处
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期1328-1335,共8页
基金
国家自然科学基金项目(11872101)。
文摘
为实现对透射声波波前的灵活调控,本文设计了带有开口的可旋转共振筒单胞,通过旋转单元内筒即可调节开口的大小,进而改变透射声波的相位。依据广义Snell定律,结合设定的工作频率和预期的功能如三维异常折射、聚焦以及波束自弯曲等,利用此可重构单胞构建双向梯度共振型超表面,并进行有限元软件数值模拟。结果表明:本文设计的可调超表面可实现对三维声场的有效和灵活操控。
关键词
超表面
透射声波
可调
广义snell定律
波前调控
Keywords
metasurface
transmitted acoustic wave
tunable
generalized
snell
′s law
wavefront manipulation
分类号
O422 [理学—声学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
圆弧形超表面对透射声波的可调控制与功能转换
陈阿丽
王新萌
汪越胜
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于弹性波超表面的Lamb波透射调控
杨华根
冯侃
李容
《应用声学》
CSCD
北大核心
2023
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
可调共振型超表面对透射声波的三维波前调控
陈阿丽
杜兴岳
王昊煜
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
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职称材料
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