Dynamic Equivalent Modeling of Acoustic Metamaterials: Solving Problem of Noise and Vibration

این کتاب مدل‌های فیزیکی را از اصول اولیه استخراج می‌کند، تأثیر مدل‌های معادل را بر ویژگی‌های دینامیکی کریستال‌های آوایی و فرامواد صوتی بررسی می‌کند و مکانیسم‌های فیزیکی پشت ارتعاش و کاهش نویز را تحلیل می‌کند. ابتدا وضعیت تحقیقاتی کاهش ارتعاش و نویز و پیشرفت تحقیقات در کریستال های آوایی و فرامواد صوتی را خلاصه می کند. بر این اساس، تیر تناوبی یک بعدی، صفحه نازک دو بعدی با سوراخ دایره‌ای و سازه‌های گرادیان متناظر معرفی می‌شوند و ویژگی‌های دینامیکی آنها به تفصیل مورد بحث قرار می‌گیرد. بنابراین، روش‌های معادل متفاوتی برای مدل‌های مختلف از طریق تحلیل نظری، تحلیل مودال و تحلیل نرخ انتقال پیشنهاد می‌شوند. در نهایت، یک متاماد آکوستیک از نوع هلمهولتز، یعنی یک متاماد آکوستیک لوله شیاردار چند لایه، مورد مطالعه قرار می‌گیرد. با هدف شکاف باند فرکانس پایین این مدل، یک مدل نظری برای حل مشکل معکوس معادل آنالوگ آکوستو-الکتریک پیشنهاد شده است و با استفاده از این مدل معادل، تأثیر پارامترهای ساختاری بر شکاف باند فرکانس پایین مورد بررسی قرار می‌گیرد.

This book derives physical models from basic principles, studies the effect of equivalent models on the dynamic characteristics of phononic crystals and acoustic metamaterials, and analyzes the physical mechanisms behind vibration and noise reduction. It first summarizes the research status of vibration and noise reduction, and research progress in phononic crystals and acoustic metamaterials. Based on this, one-dimensional periodic beam, two-dimensional thin plate with circular hole, and corresponding gradient structures are introduced, and their dynamic characteristics are discussed in detail. Therefore, different equivalent methods for different models are proposed through theoretical analysis, modal analysis and transmission rate analysis. Finally, a Helmholtz-type acoustic metamaterial, i.e. a multi-layer slotted tube acoustic metamaterial, is studied. Aiming at the low-frequency band gap of this model, a theoretical model for solving the inverse problem of acousto-electric analogue equivalent is proposed, and the effect of structural parameters on the low-frequency band gap is studied using this equivalent model.