Advanced methods of sound and elastic wave field control: acoustic black holes, metamaterials and functionally graded materials
Project goals
The project deals with the possibilities of using acoustic metamaterials, acoustic black holes (ABHs) and various inhomogeneous structures for advanced manipulation of acoustic and elastic waves. Concerning ABHs, attention will be mainly focused on waves propagating in fluids, as this research area is still at the very beginning, and as it has a huge application potential. The aim is to propose and implement a physically realistic mathematical model allowing for its optimization. The project will also study the effectiveness of the combination of ABHs with perfect absorbers. The project also deals with the possibility of influencing surface elastic Love waves using locally periodic structures, inclusions, or suitably selected loading of the upper waveguide layer. Also, in order to influence these waves, it is planned to study the influence of various functionally graded materials (FGMs). For selected profiles of FGMs it is considered to find analytical solutions that will be used for the study of the possibilities to manipulate Love wave modes using supersymmetric transformation.
Keywords
Acoustic metamaterialsacoustic black holesLove wavesHeun's equationphononic crystals
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202200004
Main participants
České vysoké učení technické v Praze / Fakulta elektrotechnická
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
22-33896S
Alternative language
Project name in Czech
Pokročilé metody řízení zvukových a elastických vlnových polí: akustické černé díry, metamateriály a funkčně gradované materiály
Annotation in Czech
Projekt se zabývá možnostmi využití akustických metamateriálů, akustických černých děr (AČD) a různých nehomogenních struktur za účelem pokročilé manipulace akustických a elastických vln. Problematika AČD se v projektu zaměřuje zejména na vlny v tekutinách, jelikož se tento výzkum nachází na samém počátku, a má velký aplikační potenciál. Cílem je navrhnout a implementovat fyzikálně realistický matematický model, který umožní optimalizaci vlastností AČD. V rámci projektu bude rovněž studována možnost využití dokonalých absorbétů v kombinaci s efektem AČD. V projektu je dále řešena možnost ovlivňování povrchových elastických Loveho vln pomocí lokálně periodických struktur, inkluzí či vhodně zvoleným zatížením horní vrstvy vlnovodu. Rovněž za účelem ovlivňování těchto vln se plánuje studium vlivu různých funkčně proměnných materiálů. Pro vybrané profily prostorově závislých materiálových vlastností se uvažuje nalézt přesná analytická řešení, která následně budou využita pro studium možností manipulace s módy Loveových vln na základě využití supersymetrické transformace.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Apr 1, 2022
Realization period - end
Dec 31, 2024
Project status
—
Latest support payment
Feb 29, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-GA0-GA-R
Data delivery date
Mar 12, 2025
Finance
Total approved costs
3,863 thou. CZK
Public financial support
3,863 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
3 863 CZK thou.
Public support
3 863 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Acoustics
Solution period
01. 04. 2022 - 31. 12. 2024