声学超构材料理论及其应用

声学超构材料领域近期新科研成果

本书以太阳能热推力器作为研究对象，建立和闸述了太阳能热推力器的数学模型仿真模型和实验方法。主要内容包括:介绍了太阳能热推力器物理建模与基本方法,开展了太阳能热推力器吸收腔辐射换热与二次聚光器再生冷却研究,分析了太阳能热推力器层板换热芯仿真与优化设计,开展了太阳能热推力器氨气推进剂离解特性仿真分析，进行了太阳能热推力器冷气实验和加热实验研究。上述理论分析或实验研究反映了当前太阳能热推力器性能分析的近期新研究成果。本书可作为航天航空和动力等领域和专业的师生和科技人员从事太阳能热推力器性能分析或实验研究的教材或参考书。

目 录 第 １章 绪 论 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! （ １ ） １１ 声学超构材料的概念!!!!!!!!!!!!!!!!! （ １ ） １２ 声学超构材料与声子晶体概念比较!!!!!!!!!!! （ ２ ） １２１ 声子晶体!!!!!!!!!!!!!!!!!!! （ ２ ） １２２ 声学超构材料!!!!!!!!!!!!!!!!! （ ３ ） １３ 声学超构材料的研究历程!!!!!!!!!!!!!!! （ ６ ） １４ 声学超构材料的应用前景!!!!!!!!!!!!!!! （１１） 第 ２章 声学超构材料研究中的典型计算方法 !!!!!!! （１３） ２１ 垂向梯度介质中的弹性波动方程!!!!!!!!!!!! （１３） ２１１ 时域弹性波动方程!!!!!!!!!!!!!!! （１４） ２１２ 频域弹性波动方程!!!!!!!!!!!!!!! （１６） ２１３ 无量纲化波动方程!!!!!!!!!!!!!!! （１６） ２１４ 系数型偏微分方程!!!!!!!!!!!!!!! （２０） ２２ 多重散射方法及等效介质理论!!!!!!!!!!!!! （２６） ２２１ 多重散射方法!!!!!!!!!!!!!!!!! （２７） ２２２ 等效介质理论!!!!!!!!!!!!!!!!! （２９） ２３ 传递矩阵法!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! （３５） ２４ 本章小结!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! （４１） 第 ３章 声隐身衣的理论及实现方法!!!!!!!!!!!! （４２） ３１ 基于转换声学方法的声隐身衣设计!!!!!!!!!!! （４２） ２ 声学超构材料理论及其应用 ３１１ 坐标变换理论!!!!!!!!!!!!!!!!! （４３） ３１２ 声隐身衣的设计方法!!!!!!!!!!!!!! （４６） ３２ 圆柱形声隐身衣的层状等效结构!!!!!!!!!!!! （４７） ３３ 椭圆柱形声隐身衣的层状等效结构!!!!!!!!!!! （５１） ３３１ 层状椭圆柱形声隐身衣的设计方法!!!!!!!! （５２） ３３２ 层状椭圆柱形声隐身衣的基本特性!!!!!!!! （５５） ３４ 任意形状声隐身衣的层状等效结构!!!!!!!!!!! （６０） ３４１ 层状任意形状声隐身衣的设计方法!!!!!!!! （６０） ３４２ 层状任意形状声隐身衣的基本特性!!!!!!!! （６３） ３５ 本章小结!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! （６６） 第 ４章 基于弹性材料的传感器声隐身衣 !!!!!!!!! （６７） ４１ 密度各向异性超构材料的界面无散射条件!!!!!!!! （６７） ４２ 无散射传感器声隐身衣的设计!!!!!!!!!!!!! （７０） ４２１ 理想传感器声隐身衣!!!!!!!!!!!!!! （７２） ４２２ 非理想传感器声隐身衣!!!!!!!!!!!!! （７３） ４３ 传感器声隐身衣的层状等效结构及其散射特性!!!!!! （７７） ４３１ 总散射面!!!!!!!!!!!!!!!!!!! （７８） ４３２ 隐身效率!!!!!!!!!!!!!!!!!!! （８０） ４４ 剪切模量对隐身效果的影响!!!!!!!!!!!!!! （８２） ４４１ 剪切模量对固 －液相间结构声隐身衣的影响!!!! （８２） ４４２ 剪切模量对固 －固层状结构声隐身衣的影响!!!! （８８） ４５ 本章小结!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! （９０） 第 ５章 一维 Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ腔结构声传播特性 !!!!!!!!! （９１） ５１ 一维点缺陷 Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ腔声子晶体中缺陷模式的理论研究 ! （９１） ５１１ 模型与方法!!!!!!!!!!!!!!!!!! （９１） ５１２ 缺陷单元产生的能量集中!!!!!!!!!!!! （９３） 目 录 ３ ５１３ 缺陷模式随参数变化情况!!!!!!!!!!!! （９６） ５２ 一维点缺陷 Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ腔超构材料中振动模式研究 !!!! （９７） ５２１ 模型与方法!!!!!!!!!!!!!!!!!! （９８） ５２２ 振动模式分析!!!!!!!!!!!!!!!!! （９８） ５２３ 相位分布!!!!!!!!!!!!!!!!!!! （１００） ５２４ 局域共振模式!!!!!!!!!!!!!!!!! （１０１） ５３ 一维点缺陷 Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ腔声子晶体中缺陷模式的实验研究 ! （１０３） ５３１ 模型与实验设置!!!!!!!!!!!!!!!! （１０３） ５３２ 实验结果与讨论!!!!!!!!!!!!!!!! （１０４） ５４ 本章小结!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! （１０９） 第 ６章 二维 Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ腔结构的低频隔声特性 !!!!!! （１１１） ６１ Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ腔单元参数连续变化引起的宽禁带 !!!!!! （１１１） ６１１ 实验模型及实验系统!!!!!!!!!!!!!! （１１１） ６１２ 实验结果与讨论!!!!!!!!!!!!!!!! （１１２） ６２ 嵌入式二维 Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ腔超构材料隔声装置的设计 !!!! （１１４） ６２１ 隔声装置的设计!!!!!!!!!!!!!!!! （１１４） ６２２ 有限元仿真结果与讨论!!!!!!!!!!!!! （１１５） ６３ 嵌入式低频宽带隔声装置的实验研究!!!!!!!!!! （１１９） ６４ 本章小结!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! （１２３） 第 ７章 平面梯度介质声透镜设计及特性研究 !!!!!!! （１２５） ７１ 人工结构声透镜设计!!!!!!!!!!!!!!!!! （１２５） ７２ 几何参数对声透镜聚焦效果的影响!!!!!!!!!!! （１３０） ７２１ 口径的影响!!!!!!!!!!!!!!!!!! （１３０） ７２２ 厚度的影响!!!!!!!!!!!!!!!!!! （１３１） ７２３ 晶格尺寸的影响!!!!!!!!!!!!!!!! （１３２） ７２４ 纵横填充率的影响!!!!!!!!!!!!!!! （１３３） ４ 声学超构材料理论及其应用 ７３ 缺陷对聚焦效果的影响!!!!!!!!!!!!!!!! （１３６） ７３１ 轴向线缺陷的影响!!!!!!!!!!!!!!! （１３６） ７３２ 横向线缺陷的影响!!!!!!!!!!!!!!! （１３８） ７３３ 出射端面九个对称点缺陷的影响!!!!!!!!! （１４０） ７３４ 轴向线缺陷和出射端面九个对称点缺陷的影响!!! （１４２） ７４ 声透镜实验研究!!!!!!!!!!!!!!!!!!! （１４４） ７５ 本章小结!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! （１４７） 第 ８章 层状人工结构声透镜聚束机理研究 !!!!!!!! （１４９） ８１ 层状人工结构声透镜声场的两个现象!!!!!!!!!! （１４９） ８２ ＲａｙｌｅｉｇｈＢｌｏｃｈ模式及其对声透镜聚焦的影响 !!!!!! （１５２） ８２１ 一维衍射声栅中的 ＲａｙｌｅｉｇｈＢｌｏｃｈ模式声场 !!!! （１５３） ８２２ 有限长声栅结构中的 ＲａｙｌｅｉｇｈＢｌｏｃｈ模式 !!!!! （１５６） ８２３ 声透镜结构中的 ＲａｙｌｅｉｇｈＢｌｏｃｈ模式 !!!!!!! （１５９） ８３ 面向应用的层状人工结构声透镜设计!!!!!!!!!! （１６１） ８４ 径向梯度声透镜研究!!!!!!!!!!!!!!!!! （１６３） ８４１ 径向梯度声透镜仿真研究!!!!!!!!!!!! （１６４） ８４２ 径向梯度声透镜实验研究!!!!!!!!!!!! （１７０） ８５ 本章小结!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! （１７４） 参考文献 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! （１７６