【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电磁技术与振动控制领域，涉及一种声子晶体隔振装置。
技术介绍
1、随着我国经济的快速发展，越来越多的城市开通了地铁，随之而来的由地铁而产生的振动问题也日趋严重，这对地铁沿线的机械设备产生了一些不利影响，因此有必要研究一些隔振装置来减小地铁运行对沿线机械设备的影响。
2、声子晶体是由两种或两种以上弹性材料组成，具有弹性波禁带特性的周期性复合结构。弹性波在声子晶体内部传播时会形成能带结构，能带之间无法传播的频率称为弹性波禁带，声子晶体内的材料参数或几何结构发生变化会使其周期结构遭到破坏，称之为缺陷，其禁带范围内会产生缺陷带，振动能量将集中于缺陷处，在缺陷处引入具有压电特性的材料对振动能量进行回收。磁流变弹性体是一种在外部磁场作用下，刚度和阻尼可以发生改变的一种智能材料，根据这一性质，将磁流变弹性体应用于声子晶体结构，能够通过改变外加的磁场来实现对磁流变弹性体弹性模量的控制，进而对声子晶体的带隙进行调节。
3、但是现有的声子晶体隔振装置，通过缺陷态声子晶体结构和磁流变弹性体，只能对处于带隙范围内的弹性波振动有较好的阻隔作用，对于带隙范围外的弹性波并不能做到有效的阻断，且进行带隙调节的时候往往需要外部电源进行供电，使得装置结构较为复杂。
4、有鉴于此，本专利技术人提供一种声子晶体隔振装置，以解决上述技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提出一种声子晶体隔振装置，利用缺陷态声子晶体结构，将处于缺陷带的主要集
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：包括固定机构，在所述固定机构内设置有可以对声子晶体的带隙进行调节的隔振机构，所述隔振机构包括两套间隔且对称设置的缺陷态声子晶体结构，以及设置在固定机构支撑柱上的励磁线圈和电能存储装置；
3、其中，两套缺陷态声子晶体结构之间通过多个均匀分布的形状记忆聚合物连接，每套所述缺陷态声子晶体结构主要由负泊松比蜂窝结构、磁流变弹性体、铝柱、铅柱组成，所述铝柱和铅柱竖直等距分布在磁流变弹性体内，且在所述磁流变弹性体内、位于铅柱的上下端设置有压电材料，当所述声子晶体隔振装置接收到竖向传来的振动荷载时，处于缺陷带的振动主要集中在铅柱上，铅柱撞击压电材料产生电能存储于电能存储装置中，所述磁流变弹性体外侧且远离形状记忆聚合物一侧设置有永磁体，电能存储装置向励磁线圈通入电流改变磁场大小，通过磁场大小的变化使磁流变弹性体的弹性模量发生变化进而对声子晶体的带隙进行调节。
4、进一步地，所述形状记忆聚合物表面还设置有电阻加热片；
5、所述电能储存装置向电阻加热片通入电流，使形状记忆聚合物温度升高，降低形状记忆聚合物的弹性模量与刚度对带隙范围外的弹性波进行阻断，当形状记忆聚合物形变达到最大时，所述负泊松比蜂窝结构进入工作状态，竖直方向和水平方向同时发生压缩，对磁流变弹性体进行约束。
6、进一步地，所述固定机构包括顶板、底板和位于顶板和底板之间的支撑柱，所述支撑柱在顶板与底板两端对称设置，且所述支撑柱的上、下端分别粘接有橡胶垫，所述支撑柱上端的橡胶垫与顶板粘接，所述支撑柱下端的橡胶垫与底板粘接。
7、进一步地，所述两套缺陷态声子晶体结构外表面为负泊松比蜂窝结构，所述磁流变弹性体焊接在负泊松比蜂窝结构的内表面上，所述两套缺陷态声子晶体结构一侧与形状记忆聚合物焊接，远离形状记忆聚合物的另一侧与永磁体焊接。
8、进一步地，所述缺陷态声子晶体结构设置为双排结构，且上、下两排的负泊松比蜂窝结构的内部结构相同，且每两层所述负泊松比蜂窝结构的内部结构相同。
9、进一步地，所述铝柱、铅柱与所述形状记忆聚合物的水平截面形状均为圆形，所述永磁体为长方体形状，所述磁流变弹性体的水平截面形状为长方形。
10、更进一步地，所述顶板与底板为钢、铝合金或其他金属材料，所述永磁体为钕铁硼、铁钴钐或其他高性能材料，所述负泊松比蜂窝结构由碳纤维增强复合材料、金属泡沫或其他材料制成。
11、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
12、1、本专利技术的声子晶体隔振装置，通过在缺陷态声子晶体结构处的铅柱上设置压电材料，从而使集中在铅柱上的振动产生电能存储在电能储存装置中，实现了振动能量的回收，节约资源。
13、2、本专利技术的声子晶体隔振装置，利用回收到的电能给励磁线圈通电，改变磁场强度的大小，从而改变磁流变弹性体的弹性模量，进而对声子晶体的带隙进行调节，且调节范围广，适应性强。
14、3、本专利技术的声子晶体隔振装置，通过在磁流变弹性体外设置负泊松比蜂窝结构，当形状记忆聚合物形变最大时，负泊松比蜂窝结构水平方向和竖直方向同时发生压缩，不仅能够消耗一部分振动能量，还可以对磁流变弹性体产生约束，从而提高声子晶体隔振装置的整体强度，防止装置发生破坏。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种声子晶体隔振装置，其特征在于，包括固定机构(1)，在所述固定机构(1)内设置有可以对声子晶体的带隙进行调节的隔振机构(2)，所述隔振机构(2)包括两套间隔且对称设置的缺陷态声子晶体结构，以及设置在固定机构(1)支撑柱(11)上的励磁线圈(21)和电能存储装置(22)；
2.根据权利要求1所述的声子晶体隔振装置，其特征在于，所述形状记忆聚合物(3)表面还设置有电阻加热片(4)；
3.根据权利要求1所述的声子晶体隔振装置，其特征在于，所述固定机构(1)包括顶板(12)、底板(13)和位于顶板(12)和底板(13)之间的支撑柱(11)，所述支撑柱(11)在顶板(12)与底板(13)两端对称设置，且所述支撑柱(11)的上、下端分别粘接有橡胶垫(14)，所述支撑柱(11)上端的橡胶垫(14)与顶板(12)粘接，所述支撑柱(11)下端的橡胶垫(14)与底板(13)粘接。
4.根据权利要求1所述的声子晶体隔振装置，其特征在于，所述两套缺陷态声子晶体结构外表面为负泊松比蜂窝结构(23)，所述磁流变弹性体(24)焊接在负泊松比蜂窝结构(23)的内表面上，
5.根据权利要求4所述的声子晶体隔振装置，其特征在于，所述缺陷态声子晶体结构设置为双排结构，且上、下两排的负泊松比蜂窝结构(23)的内部结构相同，且每两层所述负泊松比蜂窝结构(23)的内部结构相同。
6.根据权利要求1所述的声子晶体隔振装置，其特征在于，所述铝柱(25)、铅柱(26)与所述形状记忆聚合物(3)的水平截面形状均为圆形，所述永磁体(27)为长方体形状，所述磁流变弹性体(24)的水平截面形状为长方形。
7.根据权利要求3所述的声子晶体隔振装置，其特征在于，所述顶板(12)与底板(13)为钢或者铝合金，所述永磁体(27)为钕铁硼或铁钴钐，所述负泊松比蜂窝结构(23)由碳纤维增强复合材料或金属泡沫制成。
...【技术特征摘要】
1.一种声子晶体隔振装置，其特征在于，包括固定机构(1)，在所述固定机构(1)内设置有可以对声子晶体的带隙进行调节的隔振机构(2)，所述隔振机构(2)包括两套间隔且对称设置的缺陷态声子晶体结构，以及设置在固定机构(1)支撑柱(11)上的励磁线圈(21)和电能存储装置(22)；
2.根据权利要求1所述的声子晶体隔振装置，其特征在于，所述形状记忆聚合物(3)表面还设置有电阻加热片(4)；
3.根据权利要求1所述的声子晶体隔振装置，其特征在于，所述固定机构(1)包括顶板(12)、底板(13)和位于顶板(12)和底板(13)之间的支撑柱(11)，所述支撑柱(11)在顶板(12)与底板(13)两端对称设置，且所述支撑柱(11)的上、下端分别粘接有橡胶垫(14)，所述支撑柱(11)上端的橡胶垫(14)与顶板(12)粘接，所述支撑柱(11)下端的橡胶垫(14)与底板(13)粘接。
4.根据权利要求1所述的声子晶体隔振装置，其特征在于，所述两套缺陷...
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。