水下声学超材料

300 Hz 起有效吸声

通过材料-结构-功能协同优化，在超薄约束下实现低频宽带高效水下吸声。

Huiqiang, Wang · Zixian, Cui · He, Xudong · Ren, Zhiwen · Xiang, Ping · 董浩文

International Journal of Mechanical Sciences 2024

参数信息

平均吸声系数

90 %

吸声系数（低频）

50 %

吸声效率

90 %

技术优势

低频宽带高效吸声

通过共振叠加与波模式转换，在宽频带内实现高效能量耗散。

超薄厚度仍有效

在仅1/200波长的厚度下，300 Hz处吸声超过50%，适合空间受限场景。

按需逆向设计

针对指定频段和材料参数范围，逆向设计出满足约束的定制化吸声结构。

应用场景

• 水下声学隐身：为水下航行器提供宽频吸声覆盖，降低被声呐探测的概率。
• 水声通信：抑制特定频段的干扰和混响，提升通信信号的清晰度。
• 声学超材料：逆向设计方法可直接推广到其他超材料的结构-功能一体化优化。