S'abonner

Sound absorption by subwavelength membrane structures: A geometric perspective - 26/11/15

Doi : 10.1016/j.crme.2015.06.008 
Min Yang a, Yong Li a, Chong Meng a, Caixing Fu a, Jun Mei b, Zhiyu Yang a, Ping Sheng a,
a Department of Physics, Hong Kong University of Science and Technology, Clear Water Bay, Kowloon, Hong Kong, China 
b Department of Physics, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China 

Corresponding author.

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’accès au texte intégral de cet article nécessite un abonnement.

pages 10
Iconographies 7
Vidéos 0
Autres 0

Abstract

Decorated membranes comprising a thin layer of elastic film with small rigid platelets fixed on top have been found to be efficient absorbers of low-frequency sound. In this work we consider the problem of sound absorption from a perspective aimed at deriving upper bounds under different scenarios, i.e., whether the sound is incident from one side only or from both sides, and whether there is a reflecting surface on the back side of the membrane. By considering the negligible thickness of the membrane, usually on the order of a fraction of one millimeter, we derive a relation showing that the sum of the incoming sound waves' (complex) pressure amplitudes, averaged over the area of the membrane, must be equal to that of the outgoing waves. By using this relation, and without going to any details of the wave solutions, it is shown that the maximum absorption achievable from one-sided incidence is 50%, while the maximum absorption with a back-reflecting surface can reach 100%. The latter was attained by the hybridized resonances. All the results are shown to be in excellent agreement with the experiments. This generalized perspective, when used together with the Green function's formalism, can be useful in gaining insights into the constraints on what are achievable in scatterings and absorption by thin film structures and delineating them.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Metamaterials, Decorated membrane resonator, Low-frequency sounds absorption, Conservation of mean complex pressure amplitudes, Thin film absorption limit, Hybrid resonances, Metasurface, Subwavelength total absorption


Plan


© 2015  Académie des sciences. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Vol 343 - N° 12

P. 635-644 - décembre 2015 Retour au numéro
Article précédent Article précédent
  • Enhanced acoustic transmission through a slanted grating
  • Andrew N. Norris, Xiaoshi Su
| Article suivant Article suivant
  • Acoustic coatings for maritime systems applications using resonant phenomena
  • Pierre Méresse, Christian Audoly, Charles Croënne, Anne-Christine Hladky-Hennion

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’accès au texte intégral de cet article nécessite un abonnement.

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’achat d’article à l’unité est indisponible à l’heure actuelle.

Déjà abonné à cette revue ?

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.


Tout le contenu de ce site: Copyright © 2024 Elsevier, ses concédants de licence et ses contributeurs. Tout les droits sont réservés, y compris ceux relatifs à l'exploration de textes et de données, a la formation en IA et aux technologies similaires. Pour tout contenu en libre accès, les conditions de licence Creative Commons s'appliquent.