کنترل و کاهش شدت امواج آکوستیکی با استفاده از لایه‌های استوانه‌ای با پارامترهای مدول حجمی و چگالی جرمی همگن
پذیرفته شده برای پوستر ، صفحه 1-6 (6)
اصل مقاله (1009.5 K)
کد مقاله : 1151-ISAV2022 (R5)
نویسندگان
گروه فیزیک، دانشکده علوم، انشگاه جهرم، جهرم، ایران
چکیده
تئوری آکوستیک تبدیل ابزار بسیار توانمندی در جهت دستکاری امواج آکوستیکی و یا طراحی ادوات آکوستیکی است که ساختارهای طراحی شده تحت این تئوری تبدیلی معمولا به پارامترهای آکوستیکی ناهمسانگرد منجر می گردد. در این مقاله ما به طراحی ساختاری برای کاهش شدت امواج آکوستیکی در یک ناحیه خواهیم پرداخت. این ساختار دارای پوشش با پارامترهای ناهمسانگرد است که برای ساخت آن از محیط لایه ای یا پوسته های هم مرکز استفاده کرده‌ایم. در مقاله برای ایجاد کارکرد معادل این پوشش ناهمسانگرد از تئوری محیط موثر برای ساختار لایه‌ای استوانه‌ای همرکز و با پارامترهای تراکم پذیری و چگالی جرمی همگن استفاده شده است. ضرائب آکوستیکی همگن تراکم پذیری و مدول حجمی برای هر لایه محاسبه و در انتها عمکرد این دستگاه در الگوی پراکندگی امواج آکوستیکی نشان داده شده است و کاهش انرژی کل در واحد حجم برای هر دو ساختار ایده آل و لایه ای نشان داده شده است.
کلیدواژه ها
موضوعات
Title
Controlling and reducing the intensity of acoustic waves using cylindrical layers with homogeneous mass density and bulk modulus parameters
Authors
Mohammad Mehdi Sadeghi
Abstract
Transformation acoustic theory is a very powerful tool to manipulate, control acoustic waves or design acoustic fascinating devices. The structures designed under this transformation theory usually lead to anisotropic acoustic parameters, bulk modulus and mass density. In this article, we will deal with structural design to reduce the intensity of acoustic waves in an area. This structure has a cover shell with anisotropic parameters that we have used in layered concentric shells to propose its functionality. In the article, to realize the equivalent functionality of this anisotropic coating, effective medium theory is used for concentric cylindrical layered structure with homogeneous compressibility parameters and homogeneous mass density. Homogeneous acoustic coefficients of compressibility and volume modulus for each layer are calculated. Finally, the performance of this device is shown in the pattern of acoustic wave scattering and the reduction of total energy per volume unit is shown for both ideal and layered structures.
Keywords
reduction of acoustic noise, Transformation acoustic, Acoustical metamaterials
مراجع
<p dir="LTR">[1] L. S. Dolin and I. V. U. Zavedenii, “To the possibility of comparison of three-dimensional electromagnetic systems with non-uniform anisotropic filling,” Radiofizika 4, 964–967 (1961)</p>
<p dir="LTR"> [2] J. B. Pendry, D. Schurig, and D. R. Smith, “Controlling electromagnetic fields,” Science 312(5781), 1780–1782 (2006).</p>
<p dir="LTR"> [3] U. Leonhardt, “Optical conformal mapping,” Science 312(5781), 1777–1780 (2006).</p>
<p dir="LTR">[4] W. Cai, U. K. Chettiar, A. V. Kildishev, and V. M. Shalaev, “Optical cloaking with metamaterial,” Nat. Photonics 1(4), 224–227 (2007).</p>
<p dir="LTR">[5] H. Y. Chen, C. T. Chan, and P. Sheng, “Transformation optics and metamaterials,” Nat. Mater. 9(5), 387–396 (2010).</p>
<p dir="LTR">[6] Sadeghi MM, Li S, Xu L, Hou B, Chen HY Transformation optics with Fabry-Prot resonances. Sci Rep 5:8680(2015)</p>
<p dir="LTR">[7] Huang, Ying, Yijun Feng, and Tian Jiang. "Electromagnetic cloaking by layered structure of homogeneous isotropic materials." Optics express 15.18 (2007): 11133-11141.</p>
<p dir="LTR">[8] Sadeghi, M. M., Nadgaran, H. & Chen, H. Y. Perfect field concentrator using zero index metamaterials and perfect electric conductors. Front. Phys. 9, 90–93 (2014).</p>
<p dir="LTR"> [9] Sadeghi, Mohammad Mehdi. "Perfect directional cloak based on double near zero metamaterials and magnetic field concentrators." Physica Scripta 96.11 (2021): 115003</p>
<p dir="LTR">[10] S. A. Cummer, and D. Schurig, “One path to acoustic cloaking,” New J. Phys. 9 45 (2007).</p>
<p dir="LTR">[11] Chen, H. & Chan, C. T. Acoustic cloaking in three dimensions using acoustic metamaterials. Appl. Phys. Lett. 91, 183518 (2007)</p>
<p dir="LTR">[12] Torrent, Daniel, and José Sánchez-Dehesa. "Acoustic cloaking in two dimensions: a feasible approach." New Journal of Physics 10.6 (2008): 063015. [</p>
<p dir="LTR">13] Yang, Jingjing, et al. "An external acoustic cloak with N-sided regular polygonal cross section based on complementary medium." Computational Materials Science 49.1 (2010): 9-14</p>