[發明專利]一種超彈低泊松比分布式胞元抑振結構

有效

• 申請號: 201911356859.5
• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN111043239B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 盛美萍;謝步亮
• 申請（專利權）人: 西北工業大學寧波研究院;西北工業大學
• 主分類號: F16F15/08
• 分類號: F16F15/08;F16F7/108
• 代理公司: 寧波甬致專利代理有限公司 33228
• 代理人: 李迎春

本發明公開了一種超彈低泊松比分布式胞元抑振結構，包括一號框體、二號框體、插板、底板、質量元件，一號框體內設置二號框體，二號框體的長邊框外表面與一號框體短邊框內表面相接觸，在一號框體和二號框體之間的間隙內插入有插板，插板下端面與底板固定連接，質量元件包覆于一號框體上邊框內部，整個拼裝件結構緊湊，相互鎖止，使用時只需要將抑振結構安裝在需要需作抑振處理結構表面。本發明屬于噪聲與振動控制技術領域，通過各個拼裝部件相互配合，具有結構簡單、使用方便、抑振效果好等優點。

技術領域

本發明屬于噪聲與振動控制技術領域，本發明涉及一種超彈低泊松比分布式胞元抑振結構。

背景技術

低振動與低噪聲是現代高性能機械工程裝備的一個重要特征和發展方向。過強的振動和噪聲會影響工程裝備的工作性能、操作精度、生產效率，并降低運行安全性、可靠性和服役壽命。過高的噪聲還會影響操作人員的環境舒適性，甚至危害人員健康。在國防工業領域，各種武器裝備面臨的振動與噪聲問題也十分突出。劇烈的振動與噪聲會降低裝備的戰場生存能力，降低所裝載精密儀器儀表的工作精度乃至失效，從而影響裝備的戰技性能。因此，不管是民用領域還是國防領域，都急需寬頻帶、高效率的噪聲振動控制新技術。

目前，較為成熟的振動與噪聲控制技術有振動隔離、動力吸振、阻尼減振等。然而受附加質量、設備空間及安裝工藝等限制，傳統的振動控制技術對于低頻波的抑制效果并不理想。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有低頻、多頻帶、寬帶消聲抑振性能的結構。

為實現上述發明目的，本發明所采用的技術方案是：一種超彈低泊松比分布式胞元抑振結構，包括一號框體，所述一號框體內設置有二號框體，所述二號框體的長邊框外表面與一號框體短邊框內表面相接觸；所述二號框體與一號框體之間形成間隙，所述間隙內插入有插板，所述插板的尺寸與間隙的尺寸相當，所述插板在一號框體兩側對稱設置為兩個，所述一號框體和二號框體、插板之間圍合有腔體；所述一號框體、二號框體、插板材料均為彈性阻尼材料。

優選的，兩個所述插板一端的端部固定連接有底板，所述底板與一號框體長邊框的外表面接觸并構成需作抑振處理結構的安裝面；所述彈性阻尼材料為橡膠類彈性阻尼材料。

優選的，所述一號框體短邊框上設置有對穿腔體的一號通孔，所述長、短邊框外表面上設置有二號通孔，所述插板上設置有對穿腔體的三號通孔；所述二號框體兩相對邊框上分別設置與一號通孔和三號通孔相對應的二號通孔。

優選的，所述插板遠離底板的一端與頂板一體成型，所述頂板、兩插板、底板構成三號框體，插板所述頂板與一號框體長邊框的外表面接觸。

優選的，所述一號框體、二號框體、三號框體尺寸相同，構成兩兩相互垂直的嵌套對稱結構插板。

插板優選的，所述一號框體或二號框體邊框上設置有質量元件，所述質量元件為高密度、高模量材料，如鉛材料。

優選的，所述質量元件為球體狀、圓柱體狀、長方體狀或者錐體狀的其中一種。

優選的，所述一號框體1和二號框體2外輪廓尺寸為35mm×25mm ×15mm，框體厚度均為5mm。

優選的，所述橡膠類彈性阻尼材料均選用楊氏模量為3MPa、損耗因子為0.2、泊松比為0.495的橡膠。

優選的，所述的質量元件為15mm×13mm×3mm的長方體結構，所述質量元件包覆于一號框體上邊框內部。

本發明基于局域共振原理的周期結構可有效抑制彈性波在其帶隙頻率范圍內的傳播，周期結構的帶隙特性取決于胞元結構固有頻率、等效力學參數、周期排列方式等因素。低等效泊松比胞元結構設計有助于形成帶隙，高彈性胞元有助于降低帶隙頻率，合理的排列方式可拓寬帶隙寬度。因此可通過設計超彈低泊松比局域共振結構作為胞元，周期分布以實現低頻寬帶消聲抑振性能。