声学超材料动态等效反问题研究及应用

声学超材料因能够在一定频率范围内控制声波的传播，所以在汽车工业、高速铁路、航空航天等领域都有广泛应用。本书全面深入地研究了振动波在声子晶体和声学超材料中的传播规律，针对不同的结构提出了不同的等效模型。另外，本书通过等效方法，研究了不同种类结构的动力学特性，总结了这些结构的相关参数对其动力学特性的影响规律，并通过有限元仿真和实验进行验证。本书提出的方法与结论为声学超材料在低频减振降噪领域中的应用提供了一定的理论基础。 本书可以作为高等院校振动噪声等相关专业教师的参考用书，也可为从事相关领域的科研人员、工程技术人员提供参考。

高南沙，男，工学博士，助理教授。2013.09—2016.06，西安交通大学机械工程学院获得博士学位；2016.07—至今，西北工业大学航海学院助理教授；2017.09—2017.11，首尔大学优选力学工程系访问学者；2018.01—至今，西北工学大学船舶与海洋工程博士后流动站作为博士后。

第1章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.1.1 振动与噪声的危害
1.1.2 振动与噪声的控制方法
1.2 声子晶体与声学超材料的研究综述
1.2.1 声子晶体与声学超材料的发展历程
1.2.2 声子晶体与声学超材料的等效理论
1.2.3 声子晶体与声学超材料的近期新发展动态
1.3 本书的研究工作简介
1.3.1 本书研究内容
1.3.2 本书结构介绍
第2章 声学超材料的基础理论及动态等效反问题求解理论
2.1 引言
2.2 声学超材料的基础理论
2.2.1 弹性介质中的波动方程
2.2.2 声子晶体的晶格理论
2.2.3 布洛赫定理与布里渊区
2.3 声学超材料动态等效的反问题求解理论
2.3.1 声学超材料色散关系与能带关系的计算方法
2.3.2 声学超材料动态等效介质的反问题求解理论模型
2.3.3 声电类比等效的反问题求解理论模型
2.4 本章小结
第3章 周期杆梁结构动态等效介质的反问题求解理论模型
3.1 引言
3.2 周期杆梁结构
3.2.1 周期杆梁结构的计算模型
3.2.2 周期杆梁结构的色散关系和能带关系
3.2.3 周期杆梁结构的振动模式分析
3.3 周期梁动态等效介质的反问题求解理论模型
3.3.1 梁的波动方程
3.3.2 周期梁的动态等效材料参数计算
3.3.3 周期梁的动态等效材料参数验证
3.4 周期杆动态等效介质的反问题求解理论模型
3.4.1 杆的波动方程
3.4.2 周期杆的动态等效材料参数计算
3.4.3 周期杆的动态等效材料参数验证
3.5 本章小结
第4章 周期薄板结构动态等效介质的反问题求解理论模型
4.1 引言
4.2 周期圆孔薄板结构
4.2.1 周期圆孔薄板结构模型
4.2.2 周期圆孔薄板结构的色散关系与能带关系
4.3 周期圆孔薄板结构动态等效介质的反问题求解理论模型
4.3.1 薄板的波动方程
4.3.2 周期圆孔薄板结构动态等效材料参数计算
4.3.3 周期圆孔薄板结构动态等效材料参数验证
4.4 本章小结
第5章 基于动态等效介质反问题求解理论模型的梯度杆振动特性研究
5.1 引言
5.2 梯度杆结构
5.2.1 梯度杆元胞结构的色散关系和能带关系
5.2.2 梯度杆元胞结构的动态等效材料参数
5.2.3 梯度杆结构的等效模型
5.3 梯度杆结构的传播特性研究
5.3.1 梯度杆结构振动传输特性的理论分析
5.3.2 梯度杆结构振动传输特性的有限元分析
5.4 本章小结
第6章 基于声电类比等效模型的多层开缝管结构低频禁带机理研究
6.1 引言
6.2 多层开缝管声学超材料
6.2.1 多层开缝管声学超材料的色散关系计算
6.2.2 多层开缝管声学超材料的色散关系分析
6.2.3 多层开缝管声学超材料的振动形式分析
6.3 多层开缝管声学超材料的声电类比等效模型
6.3.1 共振模式的声电类比等效模型
6.3.2 基于声电类比等效模型的共振模式影响因素分析
6.4 有限排多层开缝管结构的声传输特性研究
6.5 基于声电类比等效模型的多层开缝管结构反问题设计
6.6 实验测试及分析
6.6.1 样品的设计与制备
6.6.2 驻波管测试原理
6.6.3 实验测试方案
6.6.4 实验结果及讨论
6.7 本章小结
参考文献
彩图