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总览 评价 薛存 ， 王记增 * ， 周又和 （ 西部灾害与环境力学教育部重点实验室，兰州大学土木工程与力学学院，兰州，甘肃730000； ） 摘要： 我们是否能够让声波像光穿过玻璃一样完全透过固体材料？针对这一问题，本文发现通过对置于液体中的压电板结构施加
薛存， 王记增*， 周又和
（
西部灾害与环境力学教育部重点实验室，兰州大学土木工程与力学学院，兰州，甘肃730000； ）
摘要：
我们是否能够让声波像光穿过玻璃一样完全透过固体材料？针对这一问题，本文发现通过对置于液体中的压电板结构施加电压或者等效力的作用，可控制声波完全穿透或完全不能穿透该固体材料。这是因为，外加电场会在压电材料中引起初始应变，这一应变会改变压电材料中纵波和横波的波速，进而会影响声波在该材料中的反射和透射等传播性质。具体地，我们给出了一个声波在水-压电板-水中传播的控制算例，推导得到了外加电场与反射系数和透射系数的定量关系，数值结果表明，通过调节外加电场，可以实现声波的完全透射与完全反射。这一研究为实现固体材料与结构的声学隐身提供了一种崭新的途径。
关键词：
固体力学；声波传播；压电材料
CUN Xue， WANG Jizeng*， ZHOU Youhe
（
College of Civil Engineering and Mechanics, Lanzhou University, Lanzhou, Gansu 730000, China； ）
Abstract：
In this study, we have theoretically investigated how to control the sound transmission through a piezoelectric solid medium. An external electric field or mechanical loading will induce initial strain in the piezoelectric medium. When such an initial strain is large enough, the speeds of longitudinal and transverse waves will be changed accordingly. The change of wave speeds eventually influence on the reflection and transmission of sound. In order to evaluate the relation between the applied external electric field and the change of reflection and transmission coefficient, we have considered the transmission of sound wave through a solid piezoelectric plate immersed in water, and have found that the values of reflection and transmission coefficients can be significantly affected by the applied electric field. This study shed light to the realization of sound stealth design for solid mediums.
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