每日新文 | 通过拓扑优化实现用于水下吸声的轻质耐压夹层超表面

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文章简介 这篇文章讨论了一种新型的水下声学材料——轻质、耐压的夹层超表面，它通过拓扑优化技术实现了优异的水下声音吸收性能。 研究背景 ：水下声学材料在多个领域具有重要应用，包括海洋科学研究、水下交通工具的噪声降低和海洋环境保护。这些材料需要在水下环境中有效吸收声音，同时具备轻质和耐压的特性。 设计挑战 ：传统的水下声学材料在实现低频和宽带声吸收方面存在挑战，同时还需要抵抗水下高压环境的影响，这可能会改变材料的结构和性能。 研究方法 ：文章提出了一种夹层超表面设计，由两层橡胶层和中间的多孔结构层组成。通过拓扑优化，可以灵活设计多孔结构，以实现轻质、耐压和高效声吸收的目标。 拓扑优化框架 ：研究者开发了基于波和有限元方法（WFEM）的拓扑优化框架，直接基于实际配置设计多孔结构，不 ………………………………