Skip to main content

2014 | OriginalPaper | Buchkapitel

A Covariant Spacetime Approach to Transformation Acoustics

verfasst von : Michael M. Tung, Jesús Peinado

Erschienen in: Progress in Industrial Mathematics at ECMI 2012

Verlag: Springer International Publishing

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Transformation acoustics focuses on the design of advanced acoustic devices by employing sophisticated mathematical transformation techniques for engineering acoustic metamaterials—materials artificially fabricated with extraordinary acoustic properties beyond those encountered in nature. We present differential-geometric methods together with a variational principle and show how they form the basis for a powerful framework to control acoustic waves in industrial applications. We conclude with a practical example and implement the acoustic wave equation within a uniform accelerating rigid frame (UAF). As expected, an acoustic event horizon emerges, i.e., a boundary in spacetime beyond which events cannot acoustically affect any outside observer.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat Acedo, L., Tung, M.M.: Electromagnetic waves in a uniform gravitational field and Planck’s postulate. Eur. J. Phys. 33, 1073–1082 (2012)CrossRefMATH Acedo, L., Tung, M.M.: Electromagnetic waves in a uniform gravitational field and Planck’s postulate. Eur. J. Phys. 33, 1073–1082 (2012)CrossRefMATH
2.
Zurück zum Zitat Calin, O., Chang, D.C.: Geometric Mechanics on Riemannian Manifolds: Applications to Partial Differential Equations. Applied and Numerical Harmonic Analysis. Birkhäuser, Boston (2005) Calin, O., Chang, D.C.: Geometric Mechanics on Riemannian Manifolds: Applications to Partial Differential Equations. Applied and Numerical Harmonic Analysis. Birkhäuser, Boston (2005)
3.
4.
Zurück zum Zitat Cummer, S.A., Schurig, D.: One path to acoustic cloaking. New J. Phys. 9(3), 45–52 (2007)CrossRef Cummer, S.A., Schurig, D.: One path to acoustic cloaking. New J. Phys. 9(3), 45–52 (2007)CrossRef
5.
Zurück zum Zitat Desloge, E.A.: Nonequivalence of a uniformly accelerating reference frame and a frame at rest in a uniform gravitational field. Am. J. Phys. 57(12), 1121–1125 (1989)CrossRefMathSciNet Desloge, E.A.: Nonequivalence of a uniformly accelerating reference frame and a frame at rest in a uniform gravitational field. Am. J. Phys. 57(12), 1121–1125 (1989)CrossRefMathSciNet
6.
Zurück zum Zitat Desloge, E.A.: The gravitational red shift in a uniform field. Am. J. Phys. 58(9), 856–858 (1989)CrossRef Desloge, E.A.: The gravitational red shift in a uniform field. Am. J. Phys. 58(9), 856–858 (1989)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat García-Meca, C., Tung, M.M.: The variational principle in transformation optics engineering and some applications. Math. Comput. Model. 57(7–8), 1773–1779 (2013)CrossRef García-Meca, C., Tung, M.M.: The variational principle in transformation optics engineering and some applications. Math. Comput. Model. 57(7–8), 1773–1779 (2013)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat Tung, M.M.: Basics of a differential-geometric approach to diffusion: uniting Lagrangian and Eulerian models on a manifold. In: Bonilla, L.L., Moscoso, M.A., Platero, G., Vega, J.M. (eds.) Progress in Industrial Mathematics at ECMI 2006. Mathematics in Industry, vol. 12, pp. 897–901. Springer, Berlin (2007)CrossRef Tung, M.M.: Basics of a differential-geometric approach to diffusion: uniting Lagrangian and Eulerian models on a manifold. In: Bonilla, L.L., Moscoso, M.A., Platero, G., Vega, J.M. (eds.) Progress in Industrial Mathematics at ECMI 2006. Mathematics in Industry, vol. 12, pp. 897–901. Springer, Berlin (2007)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat Tung, M.M.: A fundamental Lagrangian approach to transformation acoustics and spherical spacetime cloaking. Europhys. Lett. 98, 34002–34006 (2012)CrossRef Tung, M.M.: A fundamental Lagrangian approach to transformation acoustics and spherical spacetime cloaking. Europhys. Lett. 98, 34002–34006 (2012)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat Tung, M.M.: Diffusion on surfaces of revolution. In: Günther, M., Bartel, A., Brunk, M., Schöps, S., Striebel, M. (eds.) Progress in Industrial Mathematics at ECMI 2010. Mathematics in Industry, vol. 17, pp. 643–650. Springer, Berlin (2012)CrossRef Tung, M.M.: Diffusion on surfaces of revolution. In: Günther, M., Bartel, A., Brunk, M., Schöps, S., Striebel, M. (eds.) Progress in Industrial Mathematics at ECMI 2010. Mathematics in Industry, vol. 17, pp. 643–650. Springer, Berlin (2012)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat Tung, M.M., Hervás, A.: A differential-geometric approach to model isotropic diffusion on circular conic surfaces in uniform rotation. In: Fitt, A.D., Norbury, J., Ockendon, H., Wilson, E. (eds.) Progress in Industrial Mathematics at ECMI 2008. Mathematics in Industry, vol. 15, pp. 1053–1058. Springer, Berlin (2010)CrossRef Tung, M.M., Hervás, A.: A differential-geometric approach to model isotropic diffusion on circular conic surfaces in uniform rotation. In: Fitt, A.D., Norbury, J., Ockendon, H., Wilson, E. (eds.) Progress in Industrial Mathematics at ECMI 2008. Mathematics in Industry, vol. 15, pp. 1053–1058. Springer, Berlin (2010)CrossRef
13.
Zurück zum Zitat Tung, M.M., Weinmüller, E.B.: Gravitational frequency shifts in transformation acoustics. Europhys. Lett. 101, 54006–54011 (2013)CrossRef Tung, M.M., Weinmüller, E.B.: Gravitational frequency shifts in transformation acoustics. Europhys. Lett. 101, 54006–54011 (2013)CrossRef
14.
Metadaten
Titel
A Covariant Spacetime Approach to Transformation Acoustics
verfasst von
Michael M. Tung
Jesús Peinado
Copyright-Jahr
2014
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-05365-3_46

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.