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摘要
基于Peano分形曲线设计了亚波长尺度的二维分形结构，该结构在特定频率范围内具有负质量密度和负体积模量，利用S参数法和传递矩阵的方法计算出等效质量密度和等效体积模量。基于有限元方法研究了分形结构在特定频率范围内声波的调控特性如近零密度传输、声隐身、声隧穿和波前整形等，分析了这些声特性与分形结构透射系数峰值频率的对应关系。基于3D打印技术制作了分形结构样品，实测的透射系数与计算分析结果有很好的一致性，说明了分析方法的有效性。结果表明，设计出的超材料有着特殊的声学参数，在[0,1 600]Hz内有多条带隙，可以用于低频下的滤波和声调控。
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