声学四极子拓扑绝缘体中的反常手征边界态

基于量子系统的物理概念在经典的声波体系中构造拓扑态是声学研究最前沿的方向之一。然而对于四极子拓扑绝缘体这一物理模型,已有的研究结果往往只关注能量局域在角上的角模式,而忽略了沿边界传输的边界态。该研究利用超材料单元在声波体系中实现了四极子拓扑绝缘体,通过分析构造的声人工周期单元的拓扑性质,沿特定的路径切割声学超材料晶体实现了反常手征边界态,并进一步构建了一系列支持边界态传输的声学器件。利用有限元仿真软件计算的结果表明该手征边界态在空间上有较好的局域性,对于尖锐的转角和几何缺陷亦具有免疫性。该研究提出的反常手征边界态及相关的输运器件有望应用于空间声场操纵、声学通信、减振降噪等领域。

隧道噪声干扰下疲劳影响研究

疲劳驾驶被认为是隧道交通安全事故的重要原因之一.在长隧道驾驶过程中,由于隧道的声学特性,司机长时间都处于高噪音环境中.采集隧道噪声后,通过隧道噪声室内模拟实验,发现噪声刺激后被试者α和θ波段能量出现明显的上升现象,β波段能量在前额区出现较为明显的下降现象.通过对前额区AF3电极产生的波段数据进行多因素方差分析,得到六位被试者之间的个体差异对结果没有显著影响.同时设计了隧道驾驶实地实验,实验数据显示α波段能量出现下降现象,θ和β波段能量变化趋势与室内模拟实验一致,其原因可能是室内模拟实验中要求被试者全程闭眼以避免视觉干扰.实验结果说明隧道噪声给被试者带来显著疲劳影响,因此考虑隧道噪声对疲劳的影响对制定隧道驾驶安全策略具有较大的实际意义.