半开放水下吸声超材料

176–5000 Hz 吸声系数 > 0.8

利用狭缝和橡胶剪切变形协同耗能，实现超宽频水下低频吸声。

Zihan, Feng · Xiaoliang, Xu · Wen, Shurui · 吴志静 · 李凤明

Composite Structures 2025

具体参数

吸声系数

{'zh': '>0.8', 'en': '>0.8'}

技术优势

低频宽带强吸收

吸声系数高于0.8的频带覆盖176–5000 Hz，跨越近5个倍频程，低频段性能突出。

狭缝增强能量耗散

狭缝使声波有效进入结构内部，增加了橡胶阻尼层剪切变形所消耗的声能。

理论预测可靠

基于传递矩阵法的理论模型预测结果与有限元仿真和实验吻合良好，便于快速设计。

应用场景

• 水下声学隐身：用宽带吸声层降低目标反射信号，掩盖水下结构声学特征。
• 水声换能器：作为背衬层吸收多余振动，改善换能器指向性和带宽。
• 潜艇消声瓦：替代传统消声瓦，在低频段提供更高效的宽带吸声。
• 超声成像：用于吸收杂散超声信号，减少伪影，提高成像分辨率。