在噪声控制领域,因为低频声波具有穿透力强、能量衰减慢的特性,能够实现低频噪声有效调控的材料和技术的研发一直是困扰业界的瓶颈问题。近年来具有负材料参数的声学超材料的快速发展,为低频噪声控制问题的解决提供了新的技术方案和材料体系。薄膜型声学超材料具有体积小、质量轻和可设计性强的特点,具备低频声波调控的潜力,是目前低频吸隔声控制领域的热门材料。本论文针对现有薄膜型声学材料质量块定位难、易脱落的问题,以提高低频宽带吸隔声性能和改善性能稳定性为目标,设计了一种新颖的无质量块的薄膜型声学超材料,并进行了该类材料的制备技术和声学性能调控探索。结合实验与数值模拟方法,掌握了该新型超材料的声学性能调控方法。本论文提出的薄膜型声学超材料是由金属网格材料和硅橡胶薄膜复合而成,具有厚度薄、低频降噪效果显著的特点。论文采用层间粘接复合技术进行金属网格与硅橡胶薄膜复合,制备薄膜型声学材料,采用阻抗管测试方法对复合膜材料进行吸隔声性能测试。基于实验和仿真结果,得到了薄膜的等效声学参数,并开展了室内环境和光照环境下材料声学性能的老化测试,用以评价复合膜材料体系的使役稳定性。研究发现,在本论文的材料、几何尺寸及频率范围内,得到的硅橡胶薄膜等效性能参数可用于薄膜型声学超材料的分析与设计。金属网格作为功能相与硅橡胶膜材料复合后,可以调控膜材料的等效材料参数。基于声学基础理论研究可知,薄膜材料的等效模量等性能决定整个材料体系的声波响应特性。复合后,复合膜的整体振动和硅胶膜的局部振动互相影响,并与空气耦合,吸声性能提高。刚度大,复合膜抵抗变形的能力增大,隔声性能提高。在0 Hz-1600Hz范围内,与硅橡胶薄膜相比,制备的复合薄膜型声学超材料在低频的吸隔声性能提高,复合后膜材料的最大吸声系数可以达到1,峰值对应的频率也向低频移动。吸收系数大于0.50以上频率范围较纯硅胶膜提高200 Hz以上。隔声性能在测量范围内获得整体性的提高,隔声量提升的最大值约3 d B。同时通过复合结构设计提高了薄膜体系的耐久性。基于声学基础理论,通过实验研究与数值模拟的结合,掌握了材料性能参数、几何参数、预应力等基本物理量对其声学性能的影响规律,实现了对该类薄膜型声学超材料性能的人工调控,为其设计提供技术支撑,为后续薄膜型声学超材料的研究奠定了基础。