[发明专利]一种基于电流变液的分形结构声学超材料

权利要求书

1.一种基于电流变液的分形结构声学超材料，其特征在于：所述的声学超材料包括分形结构声学超材料基体(1)、流道(2)、电流变液(3)、金属电极(4)和密封薄膜(5)；所述的分形结构声学超材料基体(1)为长方体结构，由水平截面为凹形和凸形的两部分嵌套组成，凹形部分和凸形两部分之间的空腔形成流道(2)；流道(2)的水平截面形状为Hilbert分形曲线；流道(2)中填充满电流变液(3)；流道(2)两侧壁上贴附金属电极(4)，一侧为正电极，另外一侧为负电极；正电极和负电极的出线端子与直流电源(10)连接；所述的密封薄膜(5)为塑料薄膜，包裹在分形结构声学超材料基体(1)的表面。

2.如权利要求1所述的基于电流变液的分形结构声学超材料，其特征在于：所述的流道(2)有两个端口：流道入口和流道出口，流道入口和流道出口与外界连通；声波入射面(6)与声波出射面(7)分别位于分形结构声学超材料基体(1)平行相对的两个侧面上，并且流道入口所在平面与声波入射面(6)平行，流道出口所在平面与声波出射面(7)平行，流道入口和流道出口平行相对；正电极出线端子和负电极出线端子位于声波入射面(6)或声波出射面(7)上。

3.如权利要求1所述的基于电流变液的分形结构声学超材料，其特征在于：所述的电流变液(3)为添加有微米颗粒或纳米颗粒的绝缘油，所述的微米颗粒或纳米颗粒的介电常数大于绝缘油的介电常数。

4.如权利要求1所述的基于电流变液的分形结构声学超材料，其特征在于：所述的分形结构声学超材料基体(1)采用环氧树脂材料制成。

5.如权利要求1所述的基于电流变液的分形结构声学超材料，其特征在于：声波传输至分形结构声学超材料基体(1)，在带隙频率附近，声波在分形结构声学超材料(11)中发生折射、反射，并消耗声能量，使得目标降噪区域的声压大幅衰减；通过调节外加直流电源(10)的电压，使流道(2)中电流变液(3)的外加电场强度发生变化，电流变液(3)的复剪切模量随之改变，基于电流变液(3)的分形结构声学超材料(11)的隔声频率发生偏移，经频域分析得到传声损失随频率的变化；通过调节电流变液的外加电场强度实现对声学超材料隔声频率的调控。