邱克鹏，秦云飞，费 晨，陈智谋，张卫红

（1.西北工业大学 工程仿真与宇航计算技术联合实验室，西安710072；2.上海卫星装备研究所,上海200240）

振动噪声不仅损坏机器设备，而且危害人们的身体健康，是日常生活和工程应用中的常见问题。根据质量定律，传统的隔声材料难以实现低频降噪，也极大地限制了传统隔声材料在工程中的应用。近年来，声学超材料尤其是薄膜声学超材料（Membrane-type acoustic metamaterials-MAM）成为研究的热点。2008年，Yang 等[1]基于局域共振理论将附着刚性质量块的柔性薄膜固定在支撑结构上构成薄膜声学超材料，实现了轻质、低频隔声的效果，从而开启了薄膜声学超材料的研究。2010年，Naify 等[2]将圆形薄膜-质量块固定在支撑环上制作成薄膜型局域共振声学超材料，利用阻抗管实验测试和有限元理论分析了影响薄膜声学超材料隔声性能的不同因素，进一步揭示薄膜声学超材料的隔声机理。2012年，Mei 等[3]研究了一种薄膜厚度比声波波长小3个数量级的暗声学超材料，这种超材料附加不对称质量的半圆形刚性板，在结构共振时，振动的两个半圆形板大量消耗声波能量，从而实现低频宽带吸声。Tian等[4]和Zhang等[5]采用模态叠加原理分别对圆形薄膜-环形质量块结构和方形薄膜-质量块结构进行声学超材料隔声量的计算，并将理论计算结果和有限元仿真结果进行对比，显示出良好的一致性。2019年，Liu 等[6]利用单胞间的压差作用，提出薄膜声学超材料可以在低频范围内实现声波的虹吸效应，并通过精确设计每个单元的虹吸效果实现了400 Hz～650 Hz 宽带吸波的能力，因此这种虹吸效应为低频降噪提供了一种新的思路。……