模型参数对开口空心球超材料透射行为的影响 论文

为了探究模型参数对开口空心球（Split Hollow Spheres, SHS）超材料声学透射行为的作用机理，研究采用了声学有限元方法（FEM）。这一方法被广泛应用于复杂结构的声学模拟与分析，尤其在处理声学换能器和复合材料等领域时表现尤为出色。相关内容可以参考有限元方法基础中对FEM的详细介绍。

在此研究中，SHS超材料结构单元的计算涵盖了多种材料参数的变化，包括球壳材料的杨氏模量、泊松比、密度，以及环境参数如环境温度和气体密度等。这些参数的改变会直接影响声透射谱的表现。为了更深入理解这一过程，可以参考一种计算复合材料等效弹性性能的有限元方法，其中详细阐述了通过有限元法推导等效模量的方法。

最终，研究推导出相应结构单元的等效模量值，并将各参数对透射谱和等效模量的影响进行了比较。结果表明，当SHS球壳材料的杨氏模量增大到2×10时，声透射特性显著变化，这一现象在声学有限元分析中有类似的探讨。对于材料属性的分析和比较，读者可进一步参考有限元分析材料属性表，以获得更多细节。