内嵌局域共振型散射体结构的低频吸声性能研究

建立了内嵌周期性局域共振型散射体的水下吸声结构模型，验证了轴对称结构分析有限元方法的正确性。讨论了截面形状、芯体材料以及包覆层厚度等参数对吸声性能的影响规律，结合吸声峰处的位移云图及能量耗散密度云图分析了参数的影响机理。仿真试验结果表明，吸声峰由散射体共振引起，且第一、第二吸声峰均与芯体和包覆层的共振密切相关。采用遗传优化算法对变截面柱型局域共振散射体吸声结构在研究频段内的吸声性能进行了优化。优化结果表明，变截面散射体在吸声峰处发生共振的同时能激发更多基体位移，促进纵波模式向横波模式转化，有助于能量耗散并提高吸声系数，为低频宽带吸声结构设计提供了新的思路。