[发明专利]一种基于多孔材料的复合吸声超构表面

权利要求书

1.一种基于多孔材料的复合吸声超构表面，其特征在于，包括多个按照一维线性周期排列或二维线性周期排列的复合吸声超构单元(1)；

每个所述复合吸声超构单元(1)包括刚性腔体结构(1-1)以及多孔泡沫材料(1-2)；其中，所述刚性腔体结构(1-1)包括水平腔体(A1)，所述水平腔体(A1)的表面，按从左端向右端方向，依次等间隔设置与所述水平腔体(A1)连通的第1竖直腔体,第2竖直腔体,…,第n竖直腔体；其中，第1竖直腔体和第n竖直腔体为边缘腔体，第2竖直腔体,…,第n-1竖直腔体为中间腔体；所述边缘腔体的宽度d1，为中间腔体宽度d2的一半；所述边缘腔体和所述中间腔体的高度相同；

在各个所述中间腔体的中心，垂直设置分隔插板(1-3)；所述分隔插板(1-3)的底部延伸到所述水平腔体(A1)的底部；所述分隔插板(1-3)的顶部，与所述中间腔体的顶部具有一定的间隙，通过调节所述分隔插板(1-3)的高度，进而调节该间隙，该间隙的高度根据所吸收声波波长进行调整；因此，第2竖直腔体的中心设置第2分隔插板，第3竖直腔体的中心设置第3分隔插板,…,第n-1竖直腔体的中心设置第n-1分隔插板；在所述刚性腔体结构(1-1)的内部，通过设置各个所述分隔插板(1-3)，使所述刚性腔体结构(1-1)的内腔，形成曲折空腔通道；

第2竖直腔体的右侧设置与所述第2竖直腔体连通的第2水平凸起；第3竖直腔体的右侧设置与所述第3竖直腔体连通的第3水平凸起；依此类推，第n竖直腔体的右侧设置与所述第n竖直腔体连通的第n水平凸起；通过设置第2水平凸起的长度、第2水平凸起的厚度以及第2水平凸起的设置位置高度，第3水平凸起的长度、第3水平凸起的厚度以及第3水平凸起的设置位置高度,…,第n水平凸起的长度、第n水平凸起的厚度以及第n水平凸起的设置位置高度，调节所述复合吸声超构单元(1)的表面相位；其中，各水平凸起的设置位置高度，是指水平凸起距离刚性腔体结构(1-1)底面的距离；

第1竖直腔体和第2竖直腔体之间的间隔空间形成第1多孔泡沫材料嵌入腔；

第2竖直腔体和第3竖直腔体之间的间隔空间形成第2多孔泡沫材料嵌入腔；

…

第n-1竖直腔体和第n竖直腔体之间的间隔空间形成第n-1多孔泡沫材料嵌入腔；

所述第1多孔泡沫材料嵌入腔，第2多孔泡沫材料嵌入腔,…,第n-1多孔泡沫材料嵌入腔的腔内，各嵌入所述多孔泡沫材料。

2.根据权利要求1所述的一种基于多孔材料的复合吸声超构表面，其特征在于，每个所述复合吸声超构单元(1)包括n-1个复合结构子单元；

其中：

第1竖直腔体的左侧到所述第2分隔插板之间形成第1复合结构子单元；

第2竖直腔体的左侧到所述第3分隔插板之间形成第2复合结构子单元；

第n-1分隔插板到所述第n竖直腔体的右侧之间形成第n-1复合结构子单元。

3.根据权利要求2所述的一种基于多孔材料的复合吸声超构表面，其特征在于，每个所述复合吸声超构单元(1)包括4或8个复合结构子单元。

4.根据权利要求2所述的一种基于多孔材料的复合吸声超构表面，其特征在于，各个复合结构子单元的水平凸起的长度L3、厚度H2以及设置位置高度H3，依据复合结构子单元的振动位移响应进行选取，对反射声波相位实现0～2π范围的调控。

5.根据权利要求4所述的一种基于多孔材料的复合吸声超构表面，其特征在于，各个复合结构子单元的长度相等，均为L2，高度均为H1；

则：

各个复合结构子单元的水平凸起的长度L3＝(0～0.5)*L2；水平凸起的厚度H2＝(0～0.1)*H1；水平凸起的设置位置高度H3＝(0～1)*H1。