压电复合层状结构对声波的调控研究
近年来,随着有关人工声学超表面研究的不断深入,越来越多的超薄声学透镜结构被提出来.研究者们在宽带操控和复杂声场调控等方面取得了显著成果.随着对声人工超常材料实用化的要求,可实现对声波主动操控的声学超表面结构日益成为重要的研究方向.通过模型设计和数值模拟，本文发现这种操控压电复合薄片电学边界的耦合共振单元可以构成无源式主动可控的声学超表面，其厚度满足亚波长尺寸，且相位调控范围覆盖整个周期。但需要指出，其相位调控精度受互辐射的影响比较明显，可以通过优化算法或者更精确的理论进行修正，之后的工作中会在实验上加以验证。本文利用铜片和压电陶瓷(PZT-5H)薄片所组成的压电复合薄层状材料，配以1/4 波长管道组成耦合共振单元。通过对压电材料外接电路元件参数的选取，实现对反射声波相位的任意调控，从而构建出可主动操控声波的无源式声学超表面。数值模拟结果验证了通过该主动控制型声学超表面可实现声波的异常折射和聚焦，以及生成自弯曲波束。
声电材料 人工声学超表面 压电复合薄片 亚波长尺寸 相位调控
刘广升 刘铭灏 邹欣晔 程建春
南京大学声学研究所,江苏南京210093
国内会议
哈尔滨
中文
75-76
2017-09-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）