一种用于水下航行器的声子晶体肋环制造技术

本发明专利技术公开了一种用于水下航行器的声子晶体肋环，属于水下航行器技术领域，包括肋环主体、前连接部和后连接部，其特征在于，包括刚性隔层构件和弹性隔层构件；若干所述刚性隔层构件和若干所述弹性隔层构件交替间隔连接构成所述肋环主体、前连接部和后连接部，所述肋环主体设于所述前连接部和后连接部之间。本晶体肋环具有极好的隔振降噪功能，可有效避免水下航行器的工作噪音影响声学传感器的工作效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
一种用于水下航行器的声子晶体肋环


[0001]本专利技术属于水下航行器
，尤其涉及一种用于水下航行器的声子晶体肋环以。

技术介绍

[0002]随着现代工业技术的进步，各类装备不断向智能化、小型化、精密化、定制化方向发展，各类传感器的采样精度也日渐提高，因此，水下观探测平台所面临的振动噪声干扰声学传感器采集数据的问题也日益突出。近年来，声子晶体技术的出现为实现个性化、定制化的减振降噪提供了新的理论基础和技术途径。声子晶体是由特殊设计的人工结构单元通过规律性分布构成的材料或结构，其具有带隙和缺陷态两种特性，可通过周期性调制以及线、面缺陷对特定频率的振动噪声进行衰减。
[0003]在海洋开发日益重要的现在，水下航行器越来越得到了各个国家的重视，无论是在民用还是在军用上，都扮演着重要的角色。水下航行器一般由耐压主体单元、任务传感器单元、姿态调节与能源单元、导航控制单元、通讯单元、浮力驱动单元及螺旋桨推进单元组成。水下航行器的主体单元由数壳体单元构成，各壳体单元内侧安装设置不同的工作单元，各壳体单元通过肋环进行连接，各工作单元通过连接轴与肋环连接。肋环的设置，令各工作单元间被隔断。因为现有技术中肋环为刚性构件，因此各工作单元产生的机械噪声，大部分将经由肋环传递至壳体，进而传递至水下航行器声学传感器，影响声学传感器的工作性能。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种解决目前水下声学信息采集设备自身机械噪音影响声学传感器的信息采集效果的问题的用于水下航行器的声子晶体肋环以。
[0005]本专利技术是这样实现的，一种用于水下航行器的声子晶体肋环，包括肋环主体、前连接部和后连接部，其特征在于，包括：
[0006]刚性隔层构件，所述刚性隔层构件为圆环状构件；
[0007]弹性隔层构件，所述弹性隔层构件为圆环状构件；
[0008]其中，若干所述刚性隔层构件和若干所述弹性隔层构件同心设置、径向交替间隔连接构成所述肋环主体，所述肋环主体的外层为刚性隔层构件，所述前连接部和后连接部与所述肋环主体的外层的刚性隔层构件连接，所述肋环主体设于所述前连接部和后连接部之间；
[0009]内环架，与所述肋环主体的内层连接。
[0010]在上述技术方案中，优选的，所述肋环主体沿径向自外向内依次设置刚性隔层构件、弹性隔层构件、刚性隔层构件和弹性隔层构件和内环架。
[0011]在上述技术方案中，优选的，所述前连接部和所述后连接部是由若干等径的所述刚性隔层构件和若干所述弹性隔层构件自肋环主体沿轴线交替间隔连接构成。
[0012]在上述技术方案中，优选的，所述前连接部和所述后连接部包括自肋环主体沿轴
线依次连接的弹性隔层构件、刚性隔层构件、弹性隔层构件、刚性隔层构件和弹性隔层构件，所述前连接部和所述后连接部的一端部刚性隔层构件与所述肋环主体的外层的刚性隔层构件连接，所述前连接部和所述后连接部的另一端用于分别连接不同的壳体单元。
[0013]在上述技术方案中，优选的，相邻的刚性隔层构件和弹性隔层构件粘接。
[0014]在上述技术方案中，优选的，所述肋环主体与所述前连接部或后连接部通过螺钉连接。
[0015]本专利技术的优点和效果是：
[0016]本专利技术提出一种用于水下航行器的声子晶体肋环，本肋环中，刚性隔层构件和弹性隔层构件采用两种波速相差较大的材料制成，在隔层构件中，所述材料形成声子晶体元胞，声子晶体元胞周期性排列形成声子晶体隔振结构。借助声子晶体隔振构造所具有的结构以及性能优势，令肋环可以有效阻断水下航行器各个工作单元所产生的机械噪声向水下航行器壳体单元及声学传感器传播，避免水下航行器自身机械噪声影响声学传感器的采集数据准确度，以提升水下航行器声学传感器的工作性能。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的结构示意图；
[0018]图2为本专利技术中肋环主体的结构示意图；
[0019]图3为本专利技术中前连接部、后连接部的结构示意图；
[0020]图4为本专利技术中隔振体的简化多级弹簧振子结构；
[0021]图5为水下航行器的安装结构部分示意图；
[0022]图6为水下航行器的安装结构的剖面示意图；
[0023]图7为本专利技术在空气中的振动传递率(含阻尼)；
[0024]图8为本专利技术在水下的振动传递率(含阻尼)。
具体实施方式
[0025]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0026]为解决目前水下声学信息采集设备自身机械噪音影响声学传感器的信息采集效果的问题，本专利技术特提供一种用于水下航行器的声子晶体肋环，本声子晶体肋环具有极好的隔振降噪功能，可有效避免水下航行器的工作噪音影响声学传感器的工作效果。为了进一步说明本专利技术的结构，结合附图详细说明书如下：
[0027]请参阅图1
‑
图4，一种用于水下航行器的声子晶体肋环，包括肋环主体1、前连接部2和后连接部3。肋环主体设于前连接部和后连接部之间，前连接部和后连接部为环状连接构件，用于连接水下航行器不同的壳体单元。
[0028]肋环主体、前连接部和后连接部均是由若干刚性隔层构件4和若干弹性隔层构件5组成。即若干刚性隔层构件和若干弹性隔层构件交替间隔连接分别构成肋环主体、前连接部和后连接部。
[0029]具体的，刚性隔层构件采用铝合金材料，弹性隔层构件采用丁腈橡胶材料。用于构
成肋环主体的刚性隔层构件和弹性隔层构件为圆环状构件，圆环状构件直径依次减小，若干刚性隔层构件和若干弹性隔层构件同心设置，且径向交替间隔连接。用于构成前连接部和后连接部的刚性隔层构件和弹性隔层构件为圆环状构件，圆环状构件直径相等，若干刚性隔层构件和若干弹性隔层构件同轴设置，且轴向交替间隔连接。
[0030]本实施例中，进一步的，包括四个圆环状的刚性隔层构件和五个圆环状的弹性隔层构件，肋环主体沿径向自外向内依次设置刚性隔层构件、弹性隔层构件、刚性隔层构件、弹性隔层构件和刚性的内环架6，五个部件次序进行周期性布置，形成一个完整的肋环端面；前连接部和后连接部沿轴向自肋环主体次设置为弹性隔层构件、刚性隔层构件、弹性隔层构件、刚性隔层构件、弹性隔层构件。相邻的刚性构件与弹性隔层构件的环形面通过直接粘接、晾干后固化实现连接。前连接部和后连接部与肋环主体之间设置可安装螺钉的刚性紧固构件7，前连接部和后连接部与壳体单元之间通过刚性环件8，刚性紧固构件是带螺钉孔的外径稍大于前连接部和后连接部的刚性隔层构件，刚性环件外径稍大于前连接部和后连接部的一种法兰状的刚性隔层构件。前连接部和后连接部端部的弹性隔层构件与刚性紧固构件和刚性环件粘接。
[0031]前连接部和后连接部分别通过刚性固定构件与肋环主体外层的刚性隔层构件连接。具体的，前连接部、后连接部的刚性固定构件和肋环主体外层的刚性隔层构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于水下航行器的声子晶体肋环，包括肋环主体、前连接部和后连接部，其特征在于，包括：刚性隔层构件，所述刚性隔层构件为圆环状构件；弹性隔层构件，所述弹性隔层构件为圆环状构件；其中，若干所述刚性隔层构件和若干所述弹性隔层构件同心设置、径向交替间隔连接构成所述肋环主体，所述肋环主体的外层为刚性隔层构件，所述前连接部和后连接部与所述肋环主体的外层的刚性隔层构件连接，所述肋环主体设于所述前连接部和后连接部之间；内环架，与所述肋环主体的内层连接。2.根据权利要求1所述的用于水下航行器的声子晶体肋环，其特征在于，所述肋环主体沿径向自外向内依次设置刚性隔层构件、弹性隔层构件、刚性隔层构件和弹性隔层构件和内环架。3.根据权利要求2所述的用于水下航行器的声子晶体肋环，其特征在于，所述前连...

【专利技术属性】
技术研发人员：王延辉，杨绍琼，兰世泉，牛文栋，马伟，杨明，孙通帅，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：