在这篇论文里面，我们从理论仿真到实验等全方面研究了声学超材料和弹性超材料的特殊性质，并揭示了利用磁场力这一非接触方式调制超材料带隙频率的机理。超材料是一种具有特殊结构的复合材料，通过在宏观尺度上对材料进行有序结构设计，从而获得普通材料所不具备的特殊物理性质。超材料的基本结构由排列在较硬基体中的软材料包覆的硬质核材料构成，理论和实验都证明了这一弹簧质子结构具有声波/弹性波无法透过的低频带隙。由于带隙频率比相同尺寸的布拉格型晶体的带隙频率低约两个数量级，从而真正意义上可以实现了用小尺寸控制大波长，并可以广泛应用于低频振动噪声的隔声降噪等领域。　　然而，超材料带隙的频率是由材料本身的特性以及结构决定，当外界的振动噪声不在带隙频率中的时候，超材料就失去了应有的隔声减震功能，因此找到一种调制带隙频率的方法使其可以根据外界频率进行调制,从而具有很高的科研与实用价值。我们研究的基本结构由一个带有周期性阵列圆孔的扁平铝棒组成，一层预紧的具有非线性弹性的薄膜覆盖在孔上，薄膜两侧由薄圆盘状的异极永磁体相互吸引置于圆孔中心作为振子。我们从理论仿真和实验等多方面证明了采用非接触磁场力来调制超材料的振动吸收性能的可行性并探究了调制机理。根据安培定理，通电导线周围会产生磁场，我们利用通电线圈产生具有梯度的非匀强磁场，使其作用在永磁体上，这个力会改变磁性质量单元的位置，根据膜的非线性特性，其弹性系数会有变化，另外磁材料也会改变薄膜的预应力情况，从而改变磁性质量单元的振动情况以及低频区域的带隙频率。激光测振仪系统用来记录结构在不同频率下的振动情况，实验结果证明，带隙的位置具有负的等效质量密度，从而导致弹性波在该频率处指数衰减从而无法继续向前传播。另外通过施加不同大小的磁场力，发现仅仅30mN的磁场力就可以移动薄膜型超材料的带隙频率高达40%，调制效率非常之高。实验结果证明，相比于传统的机械调制和电调制，磁场调制具有非接触，易实现，调制效率高等优点。　　在声学领域，通过阻抗管来研究传递损失与频率的关系，同样可以验证声学超材料存在带隙并且可以由磁场力进行调制。弹性波是纵向和横向波的组合，而声波是纵波，因此要研究其中的调制机理会容易一些。声学实验证明，对于声学超材料，所加磁场力越大，隔声量峰值的移动也越大，因此声学超材料可主动根据外界噪声的频率，通过改变外加磁场力大小，使得材料隔声量峰值频率与外界噪声频率一致，从而实现最好的隔声效果。　　除了上述的薄膜型超材料，具有厚的硅橡胶包覆层的实体型超材料同样有带隙并且可以由外部磁场调制。然而，实体型超材料的调制原理和薄膜型超材料非常不同，磁场力直接改变了结构的刚度和共振频率，进一步改变了整个结构的带隙频率。然而，由于实体型超材料的结构刚度较难以改变，即使利用永磁体之间较强的磁场力，其调制效率仍远不如薄膜型超材料。　　由于一维超材料梁结构有良好的带隙及磁场调控特性，因此具有构建磁场可调的二维和三维超材料的潜力，于是我们提出了二维磁场调控弹性波波导的概念。利用具有周期排列空孔的铝板，在每个空孔上面覆盖有预应力的薄膜，其中只在某一路径的薄膜上下放置圆盘型磁铁。当激励频率和空薄膜单元的频率一致时，由于带隙的存在，能量只能沿着特定路径往前传播，从而实现了弹性波波导。如果特定路径的内核材料没有磁性，其它位置的内核材料具用磁性，那么外加磁场可以改变磁性单元的共振频率，从而调制在特定通路中传播的弹性波频率。　　总之，我们利用理论分析、COMSOL有限元模拟和实验验证等方式，利用外加磁场调控弹性/声学超材料的带隙频率，并根据实验结果提出了相应的调制机理。磁场调制对薄膜型超材料的调控效率很高，因为磁场力很容易改变薄膜的预应力和非线性弹性系数从而高效的改变整个结构的带隙频率。然而对于实体型的超材料，则较难改变其整体结构刚度，因此调制效率较低。最后，我们还探讨了扩展一维超材料梁结构来实现二维超材料波导，利用超材料的带隙来实现让弹性波在特定路径中传播，利用外加磁场调制波的传播频率，以实现磁性可调制弹性波波导。