密度梯度声学黑洞超材料

25 Hz 起超宽带吸波

与依赖几何渐缩的传统声学黑洞不同,该超材料通过幂律密度递变在保持结构刚度的同时,将起效频率降至传统结构的五分之一,并减轻惯性梯度引起的疲劳风险。

Zhang, Yanni · 芮筱亭 · Cheng, Li · 王国平 · 杨富锋

Nature Communications 2025

参数信息

有效吸收频段
25-1200 Hz
阈值频率
24.5 Hz
截止频率与阈值频率相对传统ABH的比值
1/5
深亚波长尺度
λ/11

技术优势

起效频率仅为原来的五分之一

截止频率和阈值频率均降至传统声学黑洞的五分之一,使低频吸波成为可能。

结构刚度不降低

采用密度递变而非几何渐缩,在保持结构刚度的情况下实现低频性能。

无需高精度加工

密度递变可通过可控材料合成实现,规避传统声学黑洞的高精度加工要求。

疲劳断裂风险降低

惯性梯度引起的振幅衰减减轻了传统几何渐缩结构固有的疲劳和断裂风险。

应用场景