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一种用于隔振降噪的颗粒状平面型弹性波超材料装置


技术摘要:
本发明公开一种用于隔振降噪的颗粒状平面型弹性波超材料装置,包括基座、带有卡齿的定位滑动支座、带有滑动杆的挡板、传振杆和刚性球状颗粒;基座上表面设有呈正六边形排布的卡槽,定位滑动支座通过卡齿和卡槽与基座固定连接;定位滑动支座的两端设有贯通孔,通过贯通  全部
背景技术:
从20世纪90年代开始,基于对弹性波在结构/材料中的行为进行调控的需求,弹性 波与振动在周期结构传播特性的研究引起了广泛的关注,弹性波超材料具有弹性波和振动 的禁止传播频率带隙,因此可应用于机械工程、土木工程、航空航天等隔振降噪领域中。 人工周期结构弹性波超材料存在带隙特性,带隙频率范围内的弹性波传播被有效 抑制。利用周期结构的带隙特性和通带特性实现减振效果,相对于传统减振系统,周期结构 能够在满足结构力学性能的条件下,实现减震性能,对于机械结构减振设计具有重要意义。 高频振动可对电子高精度仪器等产生较大扰动,影响数据采集质量与仪器寿命。 以往的隔振装置多为吸收振动的柔性连接。
技术实现要素:
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足,提供一种用于隔振降噪的颗粒状平 面型弹性波超材料装置,该装置实现了二维条件下刚性连接隔振的方式,能够满足较高支 撑强度下的隔振问题。 本发明的目的是通过以下技术方案实现的: 一种用于隔振降噪的颗粒状平面型弹性波超材料装置,包括基座、带有卡齿的定 位滑动支座、带有滑动杆的挡板、传振杆和刚性球状颗粒;所述基座上表面设有呈正六边形 排布的卡槽,所述定位滑动支座通过所述卡齿和卡槽与所述基座固定连接;所述定位滑动 支座的两端设有贯通孔,通过所述贯通孔与所述挡板上的滑动杆活动连接;所述定位滑动 支座与所述挡板相对的一侧分别相对应的设有凸起,所述凸起之间安装有第一不锈钢压 簧;在挡板与基座上表面组成的正六边形空间内填充有所述刚性球状颗粒,所述刚性球状 颗粒在垂直方向上叠加排列形成两层以上的刚性球状颗粒层,组成刚性球状颗粒的二维周 期结构;所述定位滑动支座与所述挡板上相对应的设有传振杆孔,所述传振杆的一端依次 穿过定位滑动支座上的传振杆孔、第二不锈钢压簧、垫片、螺母、挡板上的传振杆孔,且与底 层刚性球状颗粒最外侧一列的中心颗粒同心正接触。 进一步的,所述基座是由塑料制成的圆柱体形状,基座上表面为聚四氟乙烯材料, 水平放置于稳定的平台上。 进一步的,所述贯通孔平行于基座上表面、垂直于卡槽方向。 进一步的,所述第二不锈钢压簧的一端与所述垫片接触,另一端与所述定位滑动 支座接触。 进一步的,通过调节所述螺母使第二不锈钢压簧轻微收缩,以使传振杆保持与边 心刚性球状颗粒接触。 3 CN 111609076 A 说 明 书 2/5 页 进一步的,每层刚性球状颗粒层中每三个颗粒产生的凹陷处叠放刚性球状颗粒, 形成两层以上的紧密排列的刚性球状颗粒结构。 进一步的,所述基座上还设有用于紧固所述定位滑动支座的插销,所述插销穿过 卡齿和卡槽。 进一步的,所述基座上预留有位于定位滑动支座之间的方形孔,所述方形孔内设 有传振杆支座。 与现有技术相比,本发明的技术方案所带来的有益效果是: 1 .本装置属于结构紧密的刚性结构。因不采用弹簧等柔性结构连接,相较一般的 柔性隔振降噪装置具有结构更加稳定、高荷载情况下屈服量较小。 2.本发明的装置采用由上层颗粒引起的水平压力分量,产生周期结构内部的轴向 载荷,达到灵活调节特定频率隔振降噪的效果。因上层颗粒偏移隔振降噪装置振动轴心,能 够在不分解装置或更换零件的前提下对隔振降噪的特定频率进行变更。较已知的旧型颗粒 状非线性隔振降噪装置具有便于调节振动与波动禁带的优点。 3.本发明实施例为二维构型,相较于一维的隔振降噪装置具有可以二维抑制振动 的特点,可以用于存在一定角度的隔振降噪情况或需要控制振动指向性传播的情况。 附图说明 图1为本发明实施例提供的用于隔振降噪的颗粒状平面型弹性波超材料装置的三 维立体结构示意图。 图2为本发明实施例提供的装置的实际构型的爆炸结构示意图。 图3为本发明实施例提供的定位滑动支座与挡板连接处的装配细节示意图。 附图标记:1-基座,2-定位滑动支座,3-挡板,4-传振杆,5-刚性球状颗粒,6-轻质 不锈钢压簧,7-重质不锈钢压簧,8-插销,9-传振杆支座
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