技术特征：
1.一种轻质声学超材料元胞，其特征在于，包括虹吸共振模块与阻抗适调模块；所述阻抗适调模块包括第一高孔隙率吸声介质与阻抗适调空腔；所述虹吸共振模块包括底壁、围壁、一级调谐部与虹吸入口；所述围壁的底端与所述底壁相连，所述一级调谐部、所述虹吸入口设在所述围壁的顶端，所述底壁、所述围壁、所述一级调谐部围成与所述虹吸入口相通的空腔；所述一级调谐部为不穿孔穴的板状结构或穿孔穴的板状结构：若所述一级调谐部为不穿孔穴的板状结构：所述一级调谐部设在所述围壁顶端的一侧，所述围壁顶端的另一侧为所述虹吸入口；所述第一高孔隙率吸声介质设在所述空腔内对应所述虹吸入口的一侧并与所述围壁紧密接触，且所述第一高孔隙率吸声介质的宽度大于所述虹吸入口的宽度，所述空腔的另一侧为所述阻抗适调空腔；若所述一级调谐部为穿孔穴的板状结构：所述一级调谐部完全覆盖在所述围壁的顶端，所述一级调谐部上的穿孔穴即为所述虹吸入口，所述第一高孔隙率吸声介质设在所述空腔内一侧并与所述围壁紧密接触，所述空腔的另一侧为所述阻抗适调空腔。2.根据权利要求1所述轻质声学超材料元胞，其特征在于，还包括腔波调制模块；所述腔波调制模块包括腔波调制执行部与腔波调制操纵部，所述第一高孔隙率吸声介质的底端与所述底壁之间具有间隔，所述腔波调制执行部设在所述空腔对应间隔的位置，且所述腔波调制执行部的侧部与所述围壁相切；所述腔波调制执行部在所述间隔内具有沿围壁内表面正切线方向移动的行程，所述腔波调制操纵部与所述腔波调制执行部相连，以驱动所述腔波调制执行部移动。3.根据权利要求2所述轻质声学超材料元胞，其特征在于，所述阻抗适调模块还包括第二高孔隙率吸声介质，所述第二高孔隙率吸声介质设在所述空腔内并与所述围壁紧密接触；所述间隔位于所述第一高孔隙率吸声介质的底端与所述第二高孔隙率吸声介质的顶端之间。4.根据权利要求2所述轻质声学超材料元胞，其特征在于，所述腔波调制执行部为表面呈非平整粗糙状的板状结构。5.根据权利要求2或3或4所述轻质声学超材料元胞，其特征在于，所述腔波调制模块还包括支撑部，所述支撑部连接在所述腔波调制执行部的上部和/或下部。6.根据权利要求2或3或4所述轻质声学超材料元胞，其特征在于，还包括二级调谐部，所述二级调谐部设在所述空腔内，且位于所述腔波调制执行部的一侧或另一侧。7.根据权利要求6所述轻质声学超材料元胞，其特征在于，所述二级调谐部包括调谐薄板以及设在所述调谐薄板上的调谐空穴，所述调谐薄板的侧部与所述围壁相切。8.根据权利要求6所述轻质声学超材料元胞，其特征在于，还包括多孔吸声薄层，所述多孔吸声薄层设在所述空腔内，所述多孔吸声薄层的侧部与所述围壁相切且位于所述二级调谐部的下方。9.根据权利要求1或2或3或4所述轻质声学超材料元胞，其特征在于，所述一级调谐部为平板状结构。10.根据权利要求1或2或3或4所述轻质声学超材料元胞，其特征在于，所述一级调谐部包括两个以上的平板；
各所述平板依次层叠搭接，构成可伸缩的阶梯状结构，以实现对所述虹吸入口尺寸的灵活调节。11.根据权利要求1或2或3或4所述轻质声学超材料元胞，其特征在于，若所述一级调谐部为穿孔穴的平板状结构，所述一级调谐部上单个穿孔穴的面积为s，所述穿孔穴的数量为n，n大于2，所述一级调谐部底部与所述空腔的交集面积大小为k，0.10≤(n
×
s)/k≤0.35。12.一种低频宽带吸声超结构装置，其特征在于，包括两个以上权利要求1至10任一项所述轻质声学超材料元胞。
技术总结
本实用新型公开了一种轻质声学超材料元胞及其低频宽带吸声超结构装置，该超材料元胞包括虹吸共振模块与阻抗适调模块；虹吸共振模块包括底壁、围壁、一级调谐部与虹吸入口；围壁的底端与底壁相连，一级调谐部设在围壁顶端的一侧，壁顶端的另一侧为虹吸入口，底壁、围壁、一级调谐部围成与虹吸入口相通的空腔；阻抗适调模块包括第一高孔隙率吸声介质与阻抗适调空腔；第一高孔隙率吸声介质设在空腔内对应虹吸入口的一侧，且第一高孔隙率吸声介质的宽度大于虹吸入口的宽度，空腔的另一侧为阻抗适调空腔。本实用新型应用于降噪材料领域，能实现良好的低频、宽带、高效的吸声性能，又具有更灵活、更大范围的调控能力，匹配性和适用性更强等优势。等优势。等优势。
技术研发人员：肖勇 胡洋华 温激鸿 郭佳佳 王帅星 郁殿龙 杨海滨 钟杰 张弘佳 李永强 张振方
受保护的技术使用者：中国人民解放军国防科技大学
技术研发日：2022.03.17
技术公布日：2022/11/17