一种便捷安装小体积可调节式柔性阵列动力吸振结构制造技术

本发明专利技术公开了一种便捷安装小体积可调节式柔性阵列动力吸振结构，包括框架、盖板和至少一个振动单元阵列。振动单元阵列包括一根柔性弦和穿在其上的若干穿孔质量单元。单个振动单元由一个穿孔质量单元和一段柔性弦组成。将穿孔质量单元根据需要穿在柔性弦上，振动单元阵列根据需要安装在框架限位卡槽上，柔性弦两端固定在框架两侧，盖板安装于框架上下两端；即完成本发明专利技术的装配，使用时将材料参数经过设计的不同的动力吸振结构粘接与受控基体上即可。本发明专利技术具有以下优点：系统简单且可靠成本低，方便拆卸改装批量制作；可以对特定频率的振动能量进行吸收，还可以吸收多个频率下的振动能量，对低频振动噪声抑制具有明显的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种便捷安装小体积可调节式柔性阵列动力吸振结构
本专利技术涉及振动噪声控制领域，具体涉及一种便捷安装小体积可调节式柔性阵列动力吸振结构。
技术介绍
机械振动噪声控制一直是工程领域一项非常重要的研究课题。振动噪声控制经典技术一般可以分为动力吸振、振动隔离、阻尼减振和振动主动控制等，其中动力吸振技术发展至今有着主动控制和被动控制划分，传统的被动控制技术的发展时间长，理论较为成熟，系统简单，成本低，比较可靠稳定，但是随着技术的发展与更新，传统的被动控制技术已经不再适用于现今对更宽频带内更低噪声水平的要求，按照传统的被动控制手段设计的系统往往会具有大尺寸大质量的弊端。近年来提出了一种基于局域共振机理的人工周期结构，可以把这种周期结构中的每个胞元看作基体安装的动力吸振器，在特定的共振频率下，基底与胞元发生强耦合作用，振动能量被吸收储存在振子中，从而抑制了基底的振动。各个胞元之间相互影响共同作用下抑制效果加强产生了带隙。结构中的传播波频率和胞元共振频率相近，带隙所对应的波长远大于晶格常数，也就实现了“小尺寸控制大波长”，这为低频减振降噪开创了新局面。将这种原理运用到工程实际中，可以研究一种被动式控制方法，既可以保持质量尺寸的小型化又可以满足低频宽频噪声抑制的要求，并且针对不同噪声抑制要求，调节振子单元结构的材料参数和几何参数，可以实现对带隙位置、宽度进行人工选择。现有技术的局限性：在宽带隙、多带隙、低频率人工选择上的还有着很大的发掘空间；在简易安装应用，结构参数便捷改装，结构优化，降低成本，批量生产的实现方面还不成熟。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出了一种便捷安装小体积可调节式柔性阵列动力吸振结构。本专利技术的技术方案是：一种便捷安装小体积可调节式柔性阵列动力吸振结构，包括框架、盖板和至少一个振动单元阵列。振动单元阵列包括一根柔性弦和穿在其上的若干穿孔质量单元。单个振动单元由一个穿孔质量单元和一段柔性弦组成。优选的，所述的框架内部周期阵列有限位结构。优选的，所述的盖板安装于框架上下两端。优选的，所述的柔性弦位于框架内，两端固定于框架两侧，整体受到框架中结构的限位作用，每一根所述柔性弦上分布有多个穿孔质量单元。有益效果：本专利技术采用的技术方案带来的有益技术效果有：(1)本专利技术在低频下具有良好的吸振性能，通过对各个振动单元进行设计，改变振动单元的固有频率实现在不同频率上的吸振，并且可以通过增加同类型振动单元个数以实现在相应吸振频带上适当展宽。(2)本专利技术振动单元阵列通过限位结构在基体中保持悬空，并没有和上下盖板接触，避免了额外的振动噪声传递路径。(3)本专利技术的整体体积质量较小，系统简单且可靠，结构设计方便拆卸改装，成本低便于批量制作。本专利技术是一种轻便、简易、高效、可改装、性价比高的被动式动力吸振结构，通过对振动单元的设计，它既可以对某一频率下的振动能量进行吸收，同时还可以吸收多个频率下的振动能量，其对低频下的振动噪声抑制具有明显的效果。附图说明图1是本专利技术一实施例的一种便捷安装小体积可调节式柔性阵列动力吸振结构的总装图图2是本专利技术一实施例的一种便捷安装小体积可调节式柔性阵列动力吸振结构的总装爆炸图图3是本专利技术一实施例的一种便捷安装小体积可调节式柔性阵列动力吸振结构的局部特写图图4是本专利技术一实施例的一种便捷安装小体积可调节式柔性阵列动力吸振结构的实验示意图图5是本专利技术一实施例的一种便捷安装小体积可调节式柔性阵列动力吸振结构的实验结果图图6是本专利技术一实施例的一种便捷安装小体积可调节式柔性阵列动力吸振结构的变参数多结构安装示意图图7是本专利技术一实施例的一种便捷安装小体积可调节式柔性阵列动力吸振结构的变参数多结构安装剖视图图中，1-基体；2-盖板；3-框架；4-穿孔质量单元；5-柔性弦。具体实施方式现结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术各实施例中的技术方案进行详细地描述。如图4所示基体1是长1200mm，宽100mm，厚2mm，钢材质的梁；柔性弦5采用外径2mm的乳胶管；穿孔质量单元4选取直径8mm的钢材质金属珠，其中心位置穿有直径2.5mm的通孔；盖板2为钢材质，长宽为130mm，厚度2mm，四角圆角为5mm。框架3材质为尼龙塑料，采用增材技术制作，轮廓高度为30mm，长宽130mm，内壁厚度为5mm，与盖板类似四角位置圆角5mm，轮廓内部阵列有9条肋板，肋板位于框架内上下位置中间区域，板厚2mm，高度10mm，每条肋板上均布有8个限位卡槽，卡槽为2.5mm直径的优弧，肋板用于支撑限位振动单元阵列，优弧形状的限位卡槽可以容纳柔性弦，限制其径向的位移但不干扰其轴向的位移。根据图2和图3描述动力吸振结构的装配流程：将穿孔质量单元按照框架的肋板间距根据需要穿在柔性弦上，这就组成了一个振动单元阵列；将振动单元阵列根据需要安装在限位卡槽上，柔性弦两端固定在框架两侧，此时每个限位卡槽之间的一段柔性弦和其上的穿孔质量单元构成了一个振动单元；将盖板通过螺栓安装于框架上下两端；最后将装配好的动力吸振结构粘接与基体一端起400mm处即完成本实施例的安装。如图4所示选取为原理样件，在梁左端施加激励，拾取安装动力吸振结构位置之后一段梁表面的平均振动响应，由于动力吸振结构对比梁的质量较小，对比样件选取原匀质梁，采取同样的激励和振动响应拾取方式，处理对比分析得到图5，可以看出施加动力吸振结构后的梁的振动响应整体受到了抑制，频响曲线的峰值有了明显降低，在410Hz左右出现了明显的带隙。本实施例中每一个振动单元可以看做一个装在框架上的动力吸振器，对振动能量吸收储存，多个振动单元组成振动单元阵列，振动单元阵列又阵列多个，众多的振动单元相互影响共同作用增强了吸振效果从而产生带隙。对振动单元进行特殊设计可以实现带隙的人工选择。具体操作中可以改变柔性弦的材质、尺寸和松紧或者改变穿孔质量单元的材质和尺寸来改变振动单元的固有频率进而得到我们所需要的带隙。如图6和图7所示，可以通过进一步增加梁上附加的动力吸振结构个数来增加相同振动单元个数来适当拓宽所需带隙；选取不同材质尺寸的穿孔质量单元和柔性弦再采用不同的安装方式，根据需要增加减少安装有对应的共振单元的动力吸振结构可以进一步在多分离频率形成多带隙。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便捷安装小体积可调节式柔性阵列动力吸振结构，包括框架(3)、盖板(2)和至少一个振动单元阵列。振动单元阵列包括一根柔性弦(5)和穿在其上的若干穿孔质量单元(4)。单个振动单元由一个穿孔质量单元(4)和一段柔性弦(5)组成。/n

【技术特征摘要】
1.一种便捷安装小体积可调节式柔性阵列动力吸振结构，包括框架(3)、盖板(2)和至少一个振动单元阵列。振动单元阵列包括一根柔性弦(5)和穿在其上的若干穿孔质量单元(4)。单个振动单元由一个穿孔质量单元(4)和一段柔性弦(5)组成。


2.根据权利要求1所述的一种便捷安装小体积可调节式柔性阵列动力吸振结构，其特征在于：所述框架(3)内部周期阵列有限位结构。
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【专利技术属性】
技术研发人员：盛美萍，王震霄，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61