一种低频宽带压电声学超材料布局结构及布局方法技术

本发明专利技术公开了一种低频宽带压电声学超材料布局结构及布局方法，涉及声学超材料设计技术领域，与已有的“矩形”和“十字形”布局相比，可以大幅增加带隙宽度，在不增加压电片敷设面积和附加质量的前提下，有效提升压电声学超材料振动与噪声控制性能，具体方案为：包括若干元胞，涉及声学超材料设计技术领域每个元胞包括压电片和基体板，所有元胞的基体板共同构成外部基体板，压电片为四角星型，压电片的四个角被矩形截断；基体板正反两面分别设有两个压电片，所述的两个压电片并联后与分流电感电路电性连接；相邻元胞间的压电片不接触。本发明专利技术的“星形”布局方案及其设计方法可在相同的压电片敷设面积和附加质量的情况下，大大提高低频带隙宽度。

【技术实现步骤摘要】
一种低频宽带压电声学超材料布局结构及布局方法
本专利技术涉及声学超材料设计
，更具体地说，它涉及一种低频宽带压电声学超材料布局结构及布局方法。
技术介绍
声学超材料(Metamaterials)是一种人工复合材料，能产生自然界难以得到的反常属性,例如负质量密度、负弹性模量、负折射、亚波长带隙等，可以应用到声隐身、声聚焦、结构振动与噪声控制等领域。特别是在低频范围内出现的亚波长带隙可以有效抑制低频弹性波的传播，为低频振动与噪声控制提供了一种有效的解决方案，具有广泛的应用前景。最近，声学超材料的研究已经扩展到与智能材料的交叉运用，可以使声学超材料物理特性主动调节，是声学超材料研究的重要方向之一。其中，压电声学超材料易于制作，调节简便，受到大量学者的广泛关注。传统压电声学超材料的压电片一般采用“矩形”布局，如图1所示，受到压电材料机电耦合能力较低的限制，“矩形”布局压电声学超材料的低频带隙宽度较窄，一般只有几赫兹到十几赫兹。压电声学超材料的带隙宽度直接决定其振动与噪声控制频带宽度，因此在不增加压电片敷设面积和附加质量的情况下，扩展带隙宽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低频宽带压电声学超材料布局结构，其特征在于，包括若干元胞，每个元胞包括压电片(1)和基体板(2)，所有元胞的基体板(2)共同构成外部基体板(2)，压电片(1)为四角星型，压电片(1)的四个角被矩形截断；基体板(2)正反两面分别设有两个压电片(1)，所述的两个压电片(1)并联后与分流电感电路电性连接；相邻元胞间的压电片(1)不接触。/n

【技术特征摘要】
1.一种低频宽带压电声学超材料布局结构，其特征在于，包括若干元胞，每个元胞包括压电片(1)和基体板(2)，所有元胞的基体板(2)共同构成外部基体板(2)，压电片(1)为四角星型，压电片(1)的四个角被矩形截断；基体板(2)正反两面分别设有两个压电片(1)，所述的两个压电片(1)并联后与分流电感电路电性连接；相邻元胞间的压电片(1)不接触。


2.根据权利要求1所述的低频宽带压电声学超材料布局结构，其特征在于，所述压电片(1)材料为压电陶瓷材料。


3.根据权利要求1所述的低频宽带压电声学超材料布局结构，其特征在于，所述压电片(1)厚度τ为0.1～1mm，压电片(1)距离所在元胞边界距离γ为0～0.5mm。


4.一种低频宽带压电声学超材料布局结构的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈圣兵，贺旭照，张浩，宋玉宝，武龙，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心，
类型：发明
国别省市：四川;51