Effects of geometric parameters on sound absorption performance of acoustic metasurface with subwavelength thickness

Abstract

Mineral yünü ve delikli paneller gibi geleneksel ses yutucu malzemeler düşük frekans bölgesinde zayıf akustik performans göstermektedir. Buna karşın, akustik metayüzeyler yapısal özellikleri doğrultusunda istenilen frekans aralığında dalga boyu altı kalınlığında yüksek ses yutumu sağlayabilir. Bu çalışmada ses yutucu metayüzeyin geometrik parametrelerindeki değişimin akustik performansına etkilerini sunuyoruz. Metayüzey, dış katmanında delikli yüzey ve arkasında hacimsel sarmallı kanallardan oluşmaktadır. Delik sayısı, panel kalınlığı, delik çapı ve kanal derinliği parametrelerinin ses yutum performansına etkisi irdelenmiştir. Akustik analizler COMSOL Çoklu Fizik yazılımının Basınç Akustiği modülü ile gerçekleştirilmiştir. Teorik ve sayısal sonuçların uyumlu bir şekilde örtüştüğü görülmektedir. Tasarlanan metayüzey ince kesitli yapısı ile istenilen frekans aralığında yüksek ses yutumunu sağlayabilmektedir. Bu nedenle hacim akustiği ve gürültü kontrolü alanlarında geleneksel malzemelere seçenek olması beklenmektedir.