Optimalt design til akustisk ubemærkning i vand

Indtil nu, det var kun muligt at optimere en akustisk tilslagsstruktur til luftmiljøet. Imidlertid, med denne seneste forskning, "Akustisk kappe designet med topologioptimering til akustisk-elastiske koblede systemer, "offentliggjort senest Applied Physics Letters, det er muligt at designe en akustisk kappe til undervandsmiljøer.

I den konventionelle topologioptimering af akustisk tilsløring, designmetoden var baseret på en analyse, der tilnærmede et elastisk legeme i luften som et stift legeme. Imidlertid, da tilnærmelsen kun gælder for materialer, der er tilstrækkeligt stive og tætte, såsom metal i luften, der var få andre materialer end metal. I øvrigt, det var umuligt at designe en akustisk kappe i vand ved tilnærmelsesmetoden.

I denne undersøgelse ledet af Garuda Fujii fra Shinshu University, gruppen udviklede topologioptimering baseret på den endelige elementanalyse af koblet akustisk-elastisk bølgeudbredelse. Ved at overveje samspillet mellem vibrationen i den elastiske krop og lydbølgen i optimeringsberegningen, det er nu muligt at vælge det materiale, der udgør den akustiske kappe fra let ABS og andre materialer og at designe den akustiske kappe til brug i luft og vand. Desuden, gruppen har med succes designet brede frekvensbånds akustiske kapper optimeret henholdsvis til hvert miljø, antenne og undervands.

Denne nye forskning har gjort det muligt at vælge de materialer, der indgår i den akustiske kappe og det omgivende akustiske mediemiljø (luft eller undervands) med en høj grad af funktionalitet. Det forventes, at funktionerne ved akustisk tilsløring vil blive stærkt udvidet.