一种基于声子晶体的车用减振装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于声子晶体的车用减振装置，涉及结构减振技术领域，包括声子晶体单胞和车载控制系统总成；所述声子晶体单胞包括基体板，所述基体板上粘接有隔磁底座，所述隔磁底座上粘接有导磁横梁，所述导磁横梁粘接有磁流变弹性体，所述磁流变弹性体分别与槽型导磁框架粘接，所述槽型导磁框架表面上分别缠绕有第一胞元励磁线圈、第二胞元励磁线圈，所述槽型导磁框架上设有悬臂梁支座，所述悬臂梁支座上设有悬臂梁；所述车载控制系统总成包括车载控制电脑、车载电源控制器和振动传感器；该声子晶体将悬臂梁、槽型导磁框架、磁流变弹性体串联，组成三振子结构，实现了声子晶体带隙的耦合，扩大了声子晶体的中低频带隙宽度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于声子晶体的车用减振装置


[0001]本技术涉及结构减振
，具体为一种基于声子晶体的车用减振装置。

技术介绍

[0002]车辆作为一种特殊的乘坐机械，在运行过程中产生的振动噪声会对密闭环境下的乘客造成极大的影响，不仅影响到人们的乘车体验感，而且糟糕的声环境必然会带来驾驶安全性等方面的问题。汽车在高速行驶时会有多种噪声源，按其产生类型可分为车外噪声和车内噪声，一般情况下，车内500Hz以下的连续性稳态噪声主要是指由于车声板壳结构的振动引发的固体声。目前，传统技术对于车内的高频噪音有很好的吸收效果，但是由于质量定律的限制，对于500HZ以下的中低频振动噪声作用效果不理想。
[0003]磁流变材料是一种高磁导率的纳米级磁性颗粒均匀分散或者呈链状结构存在于非磁性基载液中形成的悬浮液智能材料。磁流变弹性体是一种以固态高分子橡胶类聚合物为基体的特殊的磁流变材料，可以根据研究的需要制定成任意的形状。在外部磁场作用下，磁流变弹性体内部磁性颗粒会相互吸引，导致磁流变弹性体的刚度和阻尼发生变化，根据这一性质，将磁流变弹性体与减振结构结合，能够通过改变外加的磁场来实现对结构减振性能的主动调控。
[0004]声子晶体是由多种材料复合而成的人工晶体结构，声子晶体的振动带隙特性使得带隙范围内的振动被禁止传播，利用声子晶体的带隙特性可以设计出新的减振降噪结构。
[0005]本技术结合声子晶体带隙特性和磁流变弹性体的物理特性在磁场调节下可变的性质，提出了一种基于声子晶体结构的车用减振装置。

技术实现思路
/>[0006]针对传统技术对于车内500HZ以下的中低频振动噪声作用效果不理想的问题，本技术提拱了一种基于声子晶体结构的车用减振装置。该声子晶体将悬臂梁、槽型导磁框架、磁流变弹性体串联，组成三振子结构，实现了声子晶体带隙的耦合，扩大了声子晶体的中低频带隙宽度，同时结合磁流变弹性体的物理性质在磁场条件下可调的特性，通过改变外加磁场的大小，实现了声子晶体带隙的主动可逆调节。本技术可以有效解决车辆500HZ以下的中低频结构振动问题，为乘客提供更加安静舒适的乘车环境。
[0007]本技术是通过以下技术方案得以实现的：一种基于声子晶体的车用减振装置，包括等间距、等数量周期排列的声子晶体单胞和车载控制系统总成；
[0008]所述声子晶体单胞包括基体板，所述基体板上对称粘接有两个隔磁底座，两个所述隔磁底座上粘接有导磁横梁，所述导磁横梁两侧均粘接有挤压式的磁流变弹性体，两个所述磁流变弹性体分别与槽型导磁框架的两个翼缘粘接，连接所述两个翼缘的柔性上框架，所述槽型导磁框架两侧翼缘表面上分别无缝缠绕有第一胞元励磁线圈、第二胞元励磁线圈，所述槽型导磁框架上设有悬臂梁支座，所述悬臂梁支座上设有横向分布的悬臂梁，所述悬臂梁支座与所述悬臂梁通过螺栓连接；
[0009]所述车载控制系统总成包括车载控制电脑、均与所述车载控制电脑通过导线电连接的车载电源控制器和振动传感器。
[0010]进一步地，所述磁流变弹性体中的铁磁颗粒排布方向与所述导磁横梁、所述磁流变弹性体、所述第一胞元励磁线圈、所述槽型导磁框架、所述第二胞元励磁线圈共同组成的闭合磁场回路的方向保持平行。
[0011]进一步地，所述第一胞元励磁线圈中的通入电流方向和所述第二胞元励磁线圈中的通入电流方向相反。
[0012]进一步地，所述导磁横梁、所述槽型导磁框架、所述悬臂梁支座、所述悬臂梁在所述基体板上的投影中心与所述基体板上表面的几何中心重合。
[0013]进一步地，所述第一胞元励磁线圈的导线缠绕方向一致且导线横截面形状为矩形，所述第二胞元励磁线圈的导线缠绕方向一致且导线横截面形状为矩形。
[0014]进一步地，所述声子晶体单胞按照方形阵列方式周期排布。
[0015]进一步地，能够根据现场需求，拆除所述悬臂梁支座和所述悬臂梁，将所述声子晶体单胞转变成单振子结构。
[0016]与现有技术相比，本技术具有以下优点：
[0017]悬臂梁作为第一重振子，通过悬臂梁翼缘发生振动；悬臂梁、悬臂梁支座、螺栓共同作为第二重振子，通过槽型导磁框架中的柔性上框架上下振动；悬臂梁、悬臂梁支座、螺栓、槽型导磁框架共同作为第三重振子，通过磁流变弹性体振动；通过三振子结构的串联，本技术实现了声子晶体的带隙耦合，极大地扩展了声子晶体的中低频带隙宽度；采用挤压式的磁流变弹性体，可以具有更高的刚度，适用于中低频范围；同时通过该声子晶体结构与磁流变弹性体相结合，利用磁流变弹性体在磁场条件下弹性模量的可控性，通过改变磁场强度从而改变磁流变弹性体的弹性模量，实现了声子晶体带隙的实时主动调节。
[0018]综上所述，通过振子耦合和主动调节两种方式结合，本技术公开的一种基于声子晶体结构的车用减振装置具有很好的中低频宽带隙特性，实现了对车辆500HZ以下的中低频振动的实时主动调节，为乘客提供更加安静舒适的乘车环境。
附图说明
[0019]图1为本技术的声子晶体单胞俯视图；
[0020]图2为图1中A
‑
A向视图；
[0021]图3为本技术的声子晶体单胞侧视图；
[0022]图4为本技术的声子晶体单胞内的闭合磁路图；
[0023]图5为本技术的车用减振装置的结构控制系统示意图。
[0024]附图中：1、基体板；2、隔磁底座；3、导磁横梁；4、磁流变弹性体；5、第一胞元励磁线圈；6、槽型导磁框架；7、第二胞元励磁线圈；8、悬臂梁支座；9、悬臂梁；911、闭合磁场回路；10、螺栓；11、车载控制电脑；12、车载电源控制器；13、导线；14、振动传感器。
具体实施方式
[0025]下面将结合本技术实施例中的附图，对本体系新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的
实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0026]下面结合附图1
‑
附图3说明一种基于声子晶体结构的车用减振装置的具体实施方式，包括等间距、等数量周期排列的声子晶体单胞和车载控制系统总成；
[0027]声子晶体单胞包括基体板1、两个隔磁底座2、导磁横梁3、两个磁流变弹性体4、第一胞元励磁线圈5、槽型导磁框架6、第二胞元励磁线圈7、悬臂梁支座8、悬臂梁9、螺栓10；基体板1和两个隔磁底座2粘接连接；导磁横梁3的两个表面分别与隔磁底座2和磁流变弹性体4粘接连接；槽型导磁框架6的左右翼缘分别与两个磁流变弹性体4粘接连接；槽型导磁框架6上设有悬臂梁支座8，悬臂梁支座8上设有悬臂梁9，槽型导磁框架6、悬臂梁支座8、悬臂梁9上均可开有螺栓孔并可通过螺栓10固定连接；悬臂梁9与槽型导磁框架6之间可设有一定间隙，以保证二者的正常工作；槽型导磁框架6一侧翼缘表面上无缝缠绕有第一胞元励磁线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于声子晶体的车用减振装置，其特征在于：包括等间距、等数量周期排列的声子晶体单胞和车载控制系统总成；所述声子晶体单胞包括基体板(1)，所述基体板(1)上对称粘接有两个隔磁底座(2)，两个所述隔磁底座(2)上粘接有导磁横梁(3)，所述导磁横梁(3)两侧均粘接有挤压式的磁流变弹性体(4)，两个所述磁流变弹性体(4)分别与槽型导磁框架(6)的两个翼缘粘接，连接两个所述翼缘的柔性上框架，所述槽型导磁框架(6)两侧翼缘表面上分别无缝缠绕有第一胞元励磁线圈(5)、第二胞元励磁线圈(7)，所述槽型导磁框架(6)上设有悬臂梁支座(8)，所述悬臂梁支座(8)上设有横向分布的悬臂梁(9)，所述悬臂梁支座(8)与所述悬臂梁(9)通过螺栓(10)连接；所述车载控制系统总成包括车载控制电脑(11)、均与所述车载控制电脑(11)通过导线(13)电连接的车载电源控制器(12)和振动传感器(14)。2.根据权利要求1所述的一种基于声子晶体的车用减振装置，其特征在于：所述磁流变弹性体(4)中的铁磁颗粒排布方向与所述导磁横梁(3)、所述磁流变弹性体(4)、所述第一胞元励磁线圈(5)...

【专利技术属性】
技术研发人员：荣臣，黄永虎，张红丽，赵海龙，邓钱瀚，童文君，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：新型
国别省市：