张健，周奇郑，王德石，高晟耀

（1.海军工程大学，武汉 430033；2.92578部队，北京 100161）

隔声材料在航空航天、舰艇、环境噪声等领域有着广泛的应用。然而受质量作用定律[1]的影响，传统隔声材料在低频段的吸声效果不够理想，根据质量作用定律，低频段需要增加隔声材料的质量才能增强隔声效果，但增加质量与现有器械轻质重载的设计思路是相反的。而局域共振型薄膜材料的出现为研制新型的低频隔声材料提供了新的设计思路。局域共振型薄膜材料，是由薄膜上附加质量块并粘附在刚性框架上构成，该结构在声波激励下会产生局域共振，这类材料的隔声量相对质量作用定律预测的结果显著增加[2-4]。

Liu等[5]于2000年提出了声子晶体的局域共振带隙机理，通过将包覆软橡胶材料的大密度（铅球）质量块周期性地嵌入树脂基体材料中，形成了一种三维三组元复合材料，成功在小尺寸结构的条件下获得低频带隙。这种采用“软橡胶材料”附加“质量块”形式在振动控制领域通常用于实现动力吸振器结构[6]，在声学领域实现共振单元也可以使用这一思路。Yang等[7]在2008年提出了薄膜型声学超材料的概念，并指出在低频段内，薄膜中心附加一个小的圆形质量块能够改善薄膜的声学特性，通过改变附加质量块的重量可以调整其有效隔声范围。之后，通过将具有不同有效隔声范围的声学超材料叠加在一起，增强了该结构的隔声性能。2010年，Naify等[8-9]通过阻抗管测试和有限元仿真研究了附加重量和薄膜张力对薄膜型声学超材料隔声性能的影响。……