Ultrathin acoustic metamaterial as super absorber for broadband low-frequency underwater sound

作者
Xindong Zhou,Xiaochen Wang,Fengxian Xin
出处
期刊:Scientific Reports [Nature Portfolio]
卷期号:13 (1): 7983-7983 被引量:52
标识
DOI:10.1038/s41598-023-34993-0
摘要

In this work, an ultrathin acoustic metamaterial formed by space-coiled water channels with a rubber coating is proposed for underwater sound absorption. The proposed metamaterial achieves perfect sound absorption ([Formula: see text] > 0.99) at 181 Hz, which has a deep subwavelength thickness ([Formula: see text]). The theoretical prediction is consistent with the numerical simulation, which demonstrate the broadband low-frequency sound absorption performance of the proposed super absorber. The introduction of rubber coating leads to a significant decrease of the effective sound speed in the water channel, resulting in the phenomenon of slow-sound propagation. From the perspective of numerical simulations and acoustic impedance analysis, it is proved that the rubber coating on the channel boundary causes slow-sound propagation with inherent dissipation, which is the key to meet the impedance matching condition and achieve perfect low-frequency sound absorption. Parametric studies are also carried out to investigate the effect of specific structural and material parameters on sound absorption. By tailoring key geometric parameters, an ultra-broadband underwater sound absorber is constructed, with a perfect absorption range of 365-900 Hz and a deep subwavelength thickness of 33 mm. This work paves a new way for designing underwater acoustic metamaterials and controlling underwater acoustic waves.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
看过夕阳完成签到 ,获得积分10
刚刚
Elsevier大王的应助被fanfan采纳,获得30
1秒前
1秒前
汉堡包的应助被山竹微甜采纳,获得10
2秒前
科研通AI6.4的应助被超级盼烟采纳,获得10
3秒前
HELLOHELL发布了新的文献求助10
3秒前
尼i发布了新的文献求助10
4秒前
kathtsao完成签到 ,获得积分10
4秒前
72727发布了新的文献求助10
4秒前
juzi完成签到 ,获得积分10
5秒前
lilili完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
9秒前
烟花的应助被wxy采纳,获得10
9秒前
搞怪的老九的应助被朦雨采纳,获得10
9秒前
11秒前
wanci的应助被六六采纳,获得10
11秒前
第二十五个比利完成签到 ,获得积分10
12秒前
所所的应助被躺平才有生活采纳,获得10
14秒前
斯文哑铃完成签到,获得积分10
14秒前
苹果伯云完成签到,获得积分20
14秒前
14秒前
缥缈冬寒发布了新的文献求助10
14秒前
Amelia完成签到 ,获得积分10
15秒前
bkagyin的应助被玄xuan采纳,获得10
16秒前
传奇3的应助被Derek采纳,获得30
16秒前
Lucas的应助被yyyyy采纳,获得10
16秒前
搞材料的电子完成签到 ,获得积分10
16秒前
冷静的不乐完成签到 ,获得积分10
16秒前
orixero的应助被稳重幻嫣采纳,获得10
17秒前
ZY发布了新的文献求助10
17秒前
AireenBeryl531举报8888的求助涉嫌违规
17秒前
乐乐的应助被zwj采纳,获得10
18秒前
LandJ完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
小二郎的应助被wsr采纳,获得10
20秒前
21秒前
AireenBeryl531举报8888的求助涉嫌违规
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8146289
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9544893
关于积分的说明 21666243
捐赠科研通 7732353
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3422975
关于科研通互助平台的介绍 2548013
邀请新用户注册赠送积分活动 2465902