[發(fā)明專利]一種基于應(yīng)力剛化效應(yīng)帶隙可調(diào)的單質(zhì)聲子晶體隔振器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810079465.9
• 申請(qǐng)日: 2018-01-26
• 公開（公告）號(hào): CN108374858B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李躍明;朱昀;周俊辰;耿謙;王迪;李珍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): F16F7/00
• 分類號(hào): F16F7/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

1.一種基于應(yīng)力剛化效應(yīng)帶隙可調(diào)的單質(zhì)聲子晶體隔振器，其特征在于，包括上基座(1)、下基座(9)、集線器(17)及直流電源(18)；

在上基座(1)和下基座(9)之間布設(shè)若干根隔振聲子晶體支撐軸(6)，在每根隔振聲子晶體支撐軸(6)上套裝有一組局域共振型聲子晶體組件(10)，每組局域共振型聲子晶體組件(10)由若干個(gè)局域共振型聲子晶體單胞(11)組成，每個(gè)局域共振型聲子晶體單胞(11)上可拆卸地裝配有兩對(duì)同極相對(duì)的電磁鐵(14)，同一組局域共振型聲子晶體組件(10)上的電磁鐵(14)相互串聯(lián)成一條閉合電路，每條閉合電路環(huán)通過外導(dǎo)線(15)與集線器(17)連接，集線器(17)與直流電源(18)連接；

每個(gè)局域共振型聲子晶體單胞(11)由非鐵磁性材料通過機(jī)械加工或增材制造工藝制成，隔振聲子晶體支撐軸(6)由與所述局域共振型聲子晶體單胞(11)相同的非鐵磁性材料制成；

每個(gè)局域共振型聲子晶體單胞(11)包括由下至上套設(shè)在隔振聲子晶體支撐軸(6)上的一級(jí)散射體(13-1)和二級(jí)散射體(13-2)，在一級(jí)散射體(13-1)等角度均布四個(gè)共振懸臂(12)，兩組同極相對(duì)的電磁鐵(14)對(duì)應(yīng)套設(shè)在這四個(gè)共振懸臂(12)上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于應(yīng)力剛化效應(yīng)帶隙可調(diào)的單質(zhì)聲子晶體隔振器，其特征在于，在下基座(9)上部設(shè)有隔振下支座(8)，每根隔振聲子晶體支撐軸(6)的上端插裝在上基座(1)上，下端與隔振下支座(8)連接；在上基座(1)上方和隔振下支座(8)下方均設(shè)置壓緊端蓋(5)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于應(yīng)力剛化效應(yīng)帶隙可調(diào)的單質(zhì)聲子晶體隔振器，其特征在于，還包括蓋合在上基座(1)上的上蒙皮(2)，蓋合在下基座(9)上的下蒙皮(4)，以及與上蒙皮(2)和下蒙皮(4)連接的側(cè)蒙皮(3)，側(cè)蒙皮(3)與上蒙皮(2)、下蒙皮(4)一同包覆于隔振器外周。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于應(yīng)力剛化效應(yīng)帶隙可調(diào)的單質(zhì)聲子晶體隔振器，其特征在于，隔振聲子晶體支撐軸(6)的下端與隔振下支座(8)過渡配合，上方的壓緊端蓋(5)與上基座(1)膠接，下方的壓緊端蓋(5)與隔振下支座(8)膠接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于應(yīng)力剛化效應(yīng)帶隙可調(diào)的單質(zhì)聲子晶體隔振器，其特征在于，每條閉合電路環(huán)的正負(fù)極與均布于上基座(1)上的接線柱(7)連接，通過接線柱(7)將外導(dǎo)線(15)與內(nèi)導(dǎo)線(16)相連。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于應(yīng)力剛化效應(yīng)帶隙可調(diào)的單質(zhì)聲子晶體隔振器，其特征在于，所述非鐵磁性材料為鋁、銅或工程塑料。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于應(yīng)力剛化效應(yīng)帶隙可調(diào)的單質(zhì)聲子晶體隔振器，其特征在于，通過調(diào)節(jié)輸入電流大小能夠調(diào)節(jié)同極相對(duì)安裝于共振懸臂(12)端的電磁鐵(14)間的磁場(chǎng)強(qiáng)度，改變單元內(nèi)部應(yīng)力場(chǎng)，振動(dòng)控制方程如下所示：

[K+K_σ]-ω²[M]＝[0]；

式中，K為結(jié)構(gòu)剛度矩陣，M為質(zhì)量矩陣，ω為圓頻率，K_σ為應(yīng)力附加剛度陣。

8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中任意一項(xiàng)所述的基于應(yīng)力剛化效應(yīng)帶隙可調(diào)的單質(zhì)聲子晶體隔振器，其特征在于，上基座(1)和下基座(9)的形狀為正方形、正六邊形或圓形。