声学超构材料理论及其应用

　　本书共包含8个章节的内容。第1章为绪论，简单剖析了不同概念之间的异同，介绍了相关方向研究的进展。第2章介绍了声学超构材料研究过程中的典型计算方法，可为后续章节研究提供理论和方法支撑。第3章介绍声隐身衣理论及设计方法，主要基于变换声学和等效介质理论两大方法，设计和分析了多种类型的声隐身衣。第4章介绍了一种传感器隐身衣，并讨论了基于现实弹性材料实现的可行性。第5章和第6章围绕Helmholtz腔局域共振结构，分别介绍一维传播特性和二维隔声特性等。第7章和第8章系统分析了多层梯度参数声栅结构声透镜的设计方法、实现途径、理论与实验研究结果，并深入分析了该类型透镜声聚束物理机理等问题。

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第1章 绪论
1.1 声学超构材料的概念
1.2 声学超构材料与声子晶体概念比较
1.2.1 声子晶体
1.2.2 声学超构材料
1.3 声学超构材料的研究历程
1.4 声学超构材料的应用前景
第2章 声学超构材料研究中的典型计算方法
2.1 垂向梯度介质中的弹性波动方程
2.1.1 时域弹性波动方程
2.1.2 频域弹性波动方程
2.1.3 无量纲化波动方程
2.1.4 系数型偏微分方程
2.2 多重散射方法及等效介质理论
2.2.1 多重散射方法
2.2.2 等效介质理论
2.3 传递矩阵法
2.4 本章小结
第3章 声隐身衣的理论及实现方法
3.1 基于转换声学方法的声隐身衣设计
3.1.1 坐标变换理论
3.1.2 声隐身衣的设计方法
3.2 圆柱形声隐身衣的层状等效结构
3.3 椭圆柱形声隐身衣的层状等效结构
3.3.1 层状椭圆柱形声隐身衣的设计方法
3.3.2 层状椭圆柱形声隐身衣的基本特性
3.4 任意形状声隐身衣的层状等效结构
3.4.1 层状任意形状声隐身衣的设计方法
3.4.2 层状任意形状声隐身衣的基本特性
3.5 本章小结
第4章 基于弹性材料的传感器声隐身衣
4.1 密度各向异性超构材料的界面无散射条件
4.2 无散射传感器声隐身衣的设计
4.2.1 理想传感器声隐身衣
4.2.2 非理想传感器声隐身衣
4.3 传感器声隐身衣的层状等效结构及其散射特性
4.3.1 总散射面
4.3.2 隐身效率
4.4 剪切模量对隐身效果的影响
4.4.1 剪切模量对固一液相间结构声隐身衣的影响
4.4.2 剪切模量对固一固层状结构声隐身衣的影响
4.5 本章小结
第5章 一维Helmholtz腔结构声传播特性
5.1 一维点缺陷Helmholtz腔声子晶体中缺陷模式的理论研究
5.1.1 模型与方法
5.1.2 缺陷单元产生的能量集中
5.1.3 缺陷模式随参数变化情况
5.2 一维点缺陷Helmholtz腔超构材料中振动模式研究
5.2.1 模型与方法
5.2.2 振动模式分析
5.2.3 相位分布
5.2.4 局域共振模式
5.3 一维点缺陷Helmholtz腔声子晶体中缺陷模式的实验研究
5.3.1 模型与实验设置
5.3.2 实验结果与讨论
5.4 本章小结
第6章 二维Helmholtz腔结构的低频隔声特性
6.1 Helmholtz腔单元参数连续变化引起的宽禁带
6.1.1 实验模型及实验系统
6.1.2 实验结果与讨论
6.2 嵌入式二维Helmhohz腔超构材料隔声装置的设计
6.2.1 隔声装置的设计
6.2.2 有限元仿真结果与讨论
6.3 嵌人式低频宽带隔声装置的实验研究
6.4 本章小结
第7章 平面梯度介质声透镜设计及特性研究
7.1 人工结构声透镜设计
7.2 几何参数对声透镜聚焦效果的影响
7.2.1 口径的影响
7.2.2 厚度的影响
7.2.3 晶格尺寸的影响
7.2.4 纵横填充率的影响
7.3 缺陷对聚焦效果的影响
7.3.1 轴向线缺陷的影响
7.3.2 横向线缺陷的影响
7.3.3 出射端面九个对称点缺陷的影响
7.3.4 轴向线缺陷和出射端面九个对称点缺陷的影响
7.4 声透镜实验研究
7.5 本章小结
第8章 层状人工结构声透镜聚束机理研究
8.1 层状人工结构声透镜声场的两个现象
8.2 Rayleigh-Bloch模式及其对声透镜聚焦的影响
8.2.1 一维衍射声栅中的Rayleigh-Bloch模式声场
8.2.2 有限长声栅结构中的Rayleigh-Bloch模式
8.2.3 声透镜结构中的Rayleigh-Bloch模式
8.3 面向应用的层状人工结构声透镜设计
8.4 径向梯度声透镜研究
8.4.1 径向梯度声透镜仿真研究
8.4.2 径向梯度声透镜实验研究
8.5 本章小结
参考文献