【摘 要】
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为弥补传统材料难以有效控制低频噪声的不足，提出一种由弹性薄膜、穿孔质量环和背腔组成的薄膜型声学超材料，建立单元声固耦合有限元模型，分析其在10 Hz～700 Hz频段内的薄膜振动特性，探讨薄膜预应力、穿孔半径、背腔高度、附加质量和薄膜厚度对吸声性能的影响规律，并研究基于协同耦合吸声机理的多单元组合隔声效果。结果表明：薄膜与背腔和穿孔结构耦合能丰富薄膜在低频处的振动形式，较传统Helmholtz共振
【基金项目】
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上海交通大学舰船设备噪声与振动控制技术国防重点学科实验室开放课题基金资助项目（VSN201901）；
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为弥补传统材料难以有效控制低频噪声的不足，提出一种由弹性薄膜、穿孔质量环和背腔组成的薄膜型声学超材料，建立单元声固耦合有限元模型，分析其在10 Hz～700 Hz频段内的薄膜振动特性，探讨薄膜预应力、穿孔半径、背腔高度、附加质量和薄膜厚度对吸声性能的影响规律，并研究基于协同耦合吸声机理的多单元组合隔声效果。结果表明：薄膜与背腔和穿孔结构耦合能丰富薄膜在低频处的振动形式，较传统Helmholtz共振腔和薄膜型声学超材料具有更宽的隔声频带；在考虑频段范围内存在6个吸声峰，背腔高度、薄膜厚度和预应力的改变可使第三和第四峰值产生明显频率偏移，多单元协同耦合可实现一定频率范围内的连续宽带吸声，分析结果可为低频噪声的轻质和宽带控制提供理论参考。
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