声学超材料的基本原理与应用
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作者[法] Vicente Romero-García Anne-Christine Hladky-Hennion|译者:舒海生,孔凡凯,于妍
出版社国防工业
ISBN9787118131857
出版时间2021-06
装帧平装
开本其他
定价129元
货号32079827
上书时间2024-07-03
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作者简介
舒海生，男，1976.11月出生，教授，博士后，博士生导师，1997年毕业于哈尔滨工程大学机械工程专业，2005年取得工学博士学位。多年来一直承担本科生和研究生的机械振动课程的教学工作，教学效果优良，4次获得优秀主讲教师称号。 科研方面，主要从事机械装备设计与开发、声子晶体与超材料、振动噪声控制方面的科学研究。
目录
前言..................................................................................................................................................xi 第一部分 声学超材料当前研究概述...............................................................................................1 第1章 基于局域共振的声学超材料中的热粘性效应...................................................................3 1.1 引言..............................................................................................................................................3 1.2 热粘性效应——数值方法..........................................................................................................5 1.2.1 考虑损耗的有限元方法...................................................................................................5 1.2.2 考虑损耗的边界元方法...................................................................................................6 1.3 带有负体积模量的超材料的热粘性效应................................................................................10 1.4 带有双负参数的超材料的热粘性效应....................................................................................15 1.5 致谢...........................................................................................................................................21 1.6 参考文献...................................................................................................................................22 第2章 面向板波的局域共振超材料 ——垂向杆密集阵列的轴向与横向共振的作用........................................................................25 2.1 引言...........................................................................................................................................25 2.2 实验室环境下的超材料构型....................................................................................................27 2.3 与杆的轴向共振相关的色散曲线............................................................................................29 2.4 杆的横向共振所起的作用........................................................................................................38 2.5 本章小结....................................................................................................................................43 2.6 参考文献...................................................................................................................................43 第3章 基于慢声波和临界耦合设计具有理想吸声和声扩散特性的深度亚波长声学超材料......................................................................................................................................................47 3.1 引言...........................................................................................................................................47 3.2 声学超材料的构造单元——有限长狭缝与亥姆霍兹共振腔................................................49 3.2.1 理论建模——传递矩阵方法...........................................................................................50 3.2.2 无限长狭缝——色散关系与慢声效应...........................................................................54 3.2.3 有限长狭缝.......................................................................................................................54 3.3 超薄声学超材料吸声器............................................................................................................57 3.3.1 单频吸声器.......................................................................................................................57 3.3.2 彩虹捕获型吸声器...........................................................................................................60 3.4 超材料声扩散装置....................................................................................................................63 3.4.1 二次余数超材料声扩散器...............................................................................................64 3.4.2 宽带最优超材料声扩散器...............................................................................................66 3.5 本章小结....................................................................................................................................68 3.6 致谢............................................................................................................................................69 3.7 参考文献....................................................................................................................................69 第二部分 声学超材料的原理和相关基础.....................................................................................73 第4章 三维薄型周期结构的时域匀质化——等效边界和跳跃条件..........................................75 4.1 渐近分析——两尺度展开和匹配条件....................................................................................80 4.1.1 两个尺度和两个区域.......................................................................................................80 4.1.2 内部和外部区域的方程组的层次...................................................................................81 4.1.3 匹配条件..........................................................................................................................82 4.2 结构化刚性壁面上的等效边界条件........................................................................................83 4.2.1 一阶平凡边界条件...........................................................................................................84 4.2.2 二阶弱平凡边界条件.......................................................................................................84 4.2.3 唯一性问题的构造...........................................................................................................88 4.3 结构化薄膜上的等效跳跃边界................................................................................................88 4.3.1 一阶跳跃条件...................................................................................................................89 4.3.2 二阶跳跃条件...................................................................................................................90 4.3.3 针对唯一性问题的另一种等效跳跃条件形式...............................................................93 4.4 基于能量守恒方程的讨论........................................................................................................94 4.4.1 基于等效面的能量...............................................................................................96 4.4.2 基于等效界面的能量...........................................................................................97 4.4.3 等效能量的正定性...........................................................................................................98 4.5 本章小结.................................................................................................................................101 4.6 参考文献..................................................................................................................................102 第5章 平面波展开法...................................................................................................................107 5.1 引言..........................................................................................................................................107 5.2 一维原子链..............................................................................................................................108 5.2.1 单胞包含单个原子的一维原子链.................................................................................108 5.2.2 单胞包含两个原子的一维原子链.................................................................................110 5.3 平面波展开法..........................................................................................................................112 5.3.1 声子晶体分析中的平面波展开法.................................................................................112 5.3.2 平面波展开法的缺陷.....................................................................................................128 5.3.3 针对复能带结构的修正平面波展开法.........................................................................135 5.4 本章小结..................................................................................................................................139 5.5 致谢.........................................................................................................................................139 5.6 参考文献..................................................................................................................................139 第6章多散射理论概述.................................................................................................................143 6.1 引言..........................................................................................................................................143 6.2 问题描述..................................................................................................................................144 6.2.1 多散射概念.....................................................................................................................144 6.2.2 亥姆霍兹方程和边界条件.............................................................................................145 6.2.3 未扰场、散射场和辐射条件.........................................................................................146 6.2.4 多散射理论中的波函数.................................................................................................147 6.3 圆柱簇产生的声散射..............................................................................................................148 6.3.1 极坐标系下的柱波函数.................................................................................................149 6.3.2 散射系数和叠加原理.....................................................................................................151 6.3.3 边界条件的施加.............................................................................................................153 6.3.4 矩阵描述.........................................................................................................................154 6.3.5 平面波入射情况下的载荷系数.....................................................................................156 6.3.6 线源情况下的载荷系数.................................................................................................157 6.3.7 总散
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