本发明专利技术公开了一种低频宽带的珍珠层仿生隔振材料，具有一周期性结构，所述周期性结构由多个基本结构单元组成；所述基本结构单元包括沿所述周期性结构高度方向依次连接的结构层一，连接层和结构层二；所述连接层包括四个呈2×2矩阵排列的次级连接层，所述四个次级连接层等间距排列；所述次级连接层包括一结构层三和分别位于所述结构层三的上下面的连接层一和连接层二；所述结构层一，所述结构层二和所述结构层三的材料为材料一，所述连接层一和所述连接层二的材料为材料二；所述材料一的密度为ymat，1×103kg/m3≤ymat≤20×103kg/m3；所述材料二的弹性模量为xmat，0.1Mpa≤xmat≤100Mpa。本发明专利技术的基本结构单元具有相当宽的低频带隙，并且带隙可设计的特点。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种低频宽带的珍珠层仿生隔振材料，具有一周期性结构，所述周期性结构由多个基本结构单元组成；所述基本结构单元包括沿所述周期性结构高度方向依次连接的结构层一，连接层和结构层二；所述连接层包括四个呈2×2矩阵排列的次级连接层，所述四个次级连接层等间距排列；所述次级连接层包括一结构层三和分别位于所述结构层三的上下面的连接层一和连接层二；所述结构层一，所述结构层二和所述结构层三的材料为材料一，所述连接层一和所述连接层二的材料为材料二；所述材料一的密度为ymat，1×103kg/m3≤ymat≤20×103kg/m3；所述材料二的弹性模量为xmat，0.1Mpa≤xmat≤100Mpa。本专利技术的基本结构单元具有相当宽的低频带隙，并且带隙可设计的特点。【专利说明】一种低频宽带的珍珠层仿生隔振材料
本专利技术涉及一种隔振材料，具体地说是一种低频宽带的珍珠层仿生隔振材料。
技术介绍
传统的减振技术核心是采用阻尼减振材料，如橡胶，树脂等材料，这些材料通常是 单相的高分子材料或者几种高分子材料的混合物，高分子材料是由长的，柔软的卷曲和互 相纠缠的分子构成，分子间偶尔还有化学键偶合，并且具有很高的阻尼系数。阻尼是将振动 过程中系统振动的能量转变为其他形式的能量而耗散掉的过程，可通过其内部高分子之间 的内摩擦，其他形式的能量包括热能、电能、磁能等。阻尼能降低系统的振动量、受冲击量和 噪声水平。自由振动时，阻尼使振幅不断衰减。强迫振动时，阻尼消耗激励对系统做的功， 降低系统的振幅。 粘弹性阻尼减振材料兼有粘性液体在流动状态下损耗能量的特性和弹性固体材 料存储能量的特性，可通过粘帖在结构上，形成大阻尼复合结构，以达到减振的目的。 传统阻尼减振材料基于的内摩擦耗能机理，针对低频减振效果并不显著，并且具 有目标带宽频率不可设计的问题，对于不同带宽频率的领域需要设计不同种类的材料，减 振范围不能覆盖振动以及更宽的声学频率范围。对于特殊领域，要求减振效果显著，可以屏 蔽特定频率范围内的弹性波，比如高精密加工系统需要的无振动加工环境，特定频率范围 内的声音屏蔽环境，传统阻尼减振材料并不能胜任。
技术实现思路
根据上述提出的传统阻尼减振材料对低频减振效果不显著，并且具有目标带宽 频率不可设计的技术问题，而提供一种低频宽带的珍珠层仿生隔振材料。 本专利技术采用的技术手段如下： -种低频宽带的珍珠层仿生隔振材料，具有一周期性结构，所述周期性结构由多 个基本结构单元组成； 所述基本结构单元包括沿所述周期性结构高度方向依次连接的结构层一，连接层 和结构层二； 所述连接层包括四个呈2X2矩阵排列的次级连接层，所述四个次级连接层等间 距排列，由于间距的尺寸不对隔振频率范围产生影响，因此，本专利技术只要保证所述间距存在 即可； 所述次级连接层包括一结构层三和分别位于所述结构层三的上下面的连接层一 和连接层二； 所述结构层一，所述结构层二和所述结构层三的材料为材料一，所述连接层一和 所述连接层二的材料为材料二； _2]所述材料一的密度为 ymat，1 X 103kg/m3 彡 ymat 彡 20X 103kg/m3 ; 所述材料二的弹性模量为xMt，〇· IMpa彡xMt彡lOOMpa。 进一步地，所述周期性结构的外表面覆盖有阻尼材料。 进一步地，所述周期性结构与阻尼材料交替层叠设置，即一层所述周期性结构，一 层阻尼材料交替层叠设置。 进一步地，所述基本结构单元以mXmXn点阵形态排列，其中m和η分别为大于等 于1的正整数； 所述基本结构单元的底面为正方形，所述周期性结构的尺寸为maXmaXnb，其中 a为所述基本结构单兀的底面边长，b为所述基本结构单兀的1? ; 所述结构层一的底面为正方形，所述结构层一的底面边长为a ; 所述结构层二的底面为正方形，所述结构层二的底面边长为a ; 所述结构层三的底面为正方形，所述结构层三的底面边长为ap 2&1 = a ; 所述连接层一的底面为正方形，所述连接层一的底面边长为a2 ; 所述连接层二的底面为正方形，所述连接层二的底面边长为a2 ; 所述结构层三的高度为h，所述结构层一的高度和所述结构层二的高度为b/2， 所述连接层一的高度和所述连接层二的高度均为1^,21^+2? = b ;， 所述连接层一与所述结构层一的连接长度，所述连接层一与所述结构层三的连接 长度，所述连接层二与所述结构层三的连接长度和所述连接层二与所述结构层二的连接长 度均为 zge。，zge。= a2。 本专利技术还提供了一种设计上述一种低频宽带的珍珠层仿生隔振材料的方法，其特 征在于： l)Xmat 和 ymat 的确认 fimv(r fhw(v \ 通过公式乂―. = 和= Δ--11-计算 xmat 和 ymat， 肩細I fr(xmul) = 〇.〇248ii, ?4.7808x1, + 362.47x"uf +425.075 ? ) = 0.0224.C ^4.3113x1, + 331 .8λ_ + 45,4886， f!r (y,mu) = ^0.12 hi,, + 4.945 ^ 68.196 v;"w/ + 449.75 , nmat = 299. 28, fuppCT为隔振频率范围的上边界，flOTOT为隔振频率范围的下边界； 2) a, b，a。，a2, h 和 b2 的确认 通过公式 aupper = 32729. 8/fupper，alOTer = 5909. l/flOTer 和 b = 21^+2? 计算 a 和 b， 当 auppOT = alQW" 时，a = ^upper =alower ； 当 aupper # alOTVer 时，a = (a-r+a-er)/2 ; 其中，a/b! = xge〇，a2/b2 = yge〇，a2 = zge〇，1 < xge〇< 9,2 < yge〇< 8,0 < zge〇< 30mm ; _8]通过公式)和^=计算Xg為。和 fj geo Zgeo' 假设参数xgOT和zgra)产生相似的带隙影响效果，即 二，由于通过./f =，(>'）可以确定参数yge。，只剩 下Xge。和v。参数待定，但是因为/w" 只有一 个方程，不能确定两个待定参数，也就是说可以存在多种情况多组解都满足方程 ahw(x 2I〇W(v )^￡l〇W(z ) fbwtr = ----------^-，本专利技术只给出确定其中一组解的简单方法，所以进 η geo 行这样的假设； = -0.6625.4, +85,765?,+298.69, gf~ (-V，, ) = -1.9643^, + 46,3029.rffM ^ 12.8063 ? #'(&,") = -2·075_4, +54,27.心" -15,82， = -0,0994^ +10.185^ -7.49， nge。= 7126。进一步地，当给定频率f时，通过公式 计算fu本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低频宽带的珍珠层仿生隔振材料，其特征在于，具有一周期性结构，所述周期性结构由多个基本结构单元组成；所述基本结构单元包括沿所述周期性结构高度方向依次连接的结构层一，连接层和结构层二；所述连接层包括四个呈2×2矩阵排列的次级连接层，所述四个次级连接层等间距排列；所述次级连接层包括一结构层三和分别位于所述结构层三的上下面的连接层一和连接层二；所述结构层一，所述结构层二和所述结构层三的材料为材料一，所述连接层一和所述连接层二的材料为材料二；所述材料一的密度为ymat，1×103kg/m3≤ymat≤20×103kg/m3；所述材料二的弹性模量为xmat，0.1Mpa≤xmat≤100Mpa。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张盛，尹进，李云鹏，陈飙松，张洪武，彭海军，黄佳，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。