直升机声学超材料舱壁的低频多带隙降噪特性

王晓乐1，孙萍1，顾鑫2，赵春宇1，黄震宇1 （1.上海交通大学感知科学与工程学院；2．航空工业空气动力研究院气动噪声重点实验室）

摘 要：针对直升机舱内500 Hz 以下的低频噪声控制难题，在原有直升机舱壁结构基础上引入声学超材料设计范式，提出一类低频多带隙声学超材料结构。该声学超材料结构单元内部包含4 个悬臂梁式共振结构，在各个共振结构的谐振频率处能够打开局域共振完整带隙。首先，建立声学超材料结构单元的有限元动力学模型，算例分析其能带结构特性并揭示多带隙形成机理。其次，开展声学超材料样件安装于小尺寸均匀平直板前后的法向入射传声损失试验与锤击激励振声试验，发现实测的隔声提高区和传递函数幅值衰减区均符合理论预测的带隙频率范围，从而验证了理论模型的正确性。最后，在混响室-全消声室测试环境中开展声学超材料样件附加于大尺寸曲面加筋壁板前后的扩散场入射传声损失试验与激振器激励振声试验，证明即便应用于复杂结构壁板，声学超材料的带隙频段仍然显示出很高的潜力来改善隔声性能和振声行为。研究工作旨在为采用轻薄声学超材料降低直升机舱内噪声提供思路和方法。

关键词：直升机；噪声；声学超材料；低频；带隙