【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及减振梁，尤其涉及一种基于空间正四边形局域振子的声子晶体双层结构。
技术介绍
1、振动噪声问题不仅会对人类的身体健康产生巨大影响，而且会导致相关结构和构件疲劳损伤，影响机械运作的安全性和稳定性。双层梁结构的整体刚度和强度较大，相对于传统的单层梁结构能够在使用更少的材料的情况下得到更好的强度，并且拥有更佳的减振效果。双层梁具有一定的灵活性和适应性，因此双层梁结构在建筑和和交通运输行业有着非常突出的运用。
2、在传统的理论设计中，附加质量小、隔振和减振频率的要求往往难以同时满足，而声子晶体是一种周期性分布的材料结构，具有带隙特性，在带隙范围内，周期结构可以有效的抑制振动的传播，实现对振动的控制。如中国专利cn111028820a公开了一种多层结构开孔式声子晶体板，可以有效地抑制高频振动传播，但在船舶、汽车和大型飞行器等领域中，低频振动问题普遍存在，一种多层结构开孔式声子晶体板无法解决低频振动问题；如中国专利cn114623179b公开的基于s型局域振子声子晶体的双层梁单胞结构，在低频范围内可以打开带隙，但打开的禁带的起始频率过低，并且总的禁带宽度也相对较少。
3、因此，亟待解决上述问题。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种基于空间正四边形局域振子的声子晶体双层结构，本专利技术不但可以在高频打开足够宽的带隙，还可以在工程中常见但难以解决的低频范围内打开足够宽的禁带。
2、技术方案：为实现以上目的，本专利技术公开了一种
3、其中，中心振子包括交替叠设的圆柱体硬质板和圆柱体软质板，其中圆柱体硬质板位于相邻圆柱体软质板之间。
4、优选的，圆柱体硬质板的厚度为圆柱体软质板的厚度的2倍。
5、再者，局域振子的法向上位于中间的连接板比位于上、下两侧的连接板厚。
6、进一步，局域振子的法向上位于上、下两侧的连接板厚度相同。
7、优选的，局域振子位于中间的连接板的厚度是位于上、下两侧的连接板厚度的2倍。
8、其中，中心振子的上下表面与连接板固定连接。
9、优选的，上层板、下层板和连接板为硬质材料。
10、再者，声子晶体双层结构单胞沿横向或纵向周期性排列形成声子晶体双层梁。
11、进一步，声子晶体双层结构单胞沿横向和纵向周期性排列形成声子晶体双层板。
12、有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下显著优点：
13、(1)本专利技术利用中心振子在空间中的周期性分布，以及局域振子在法向一维周期性排布和声子晶体双层结构单胞在横向的二维展开，使正四边形双层梁结构能够在200hz以下打开较大的禁带范围；该结构能够有效解决法向和横向的振动问题，对低频领域的减振降噪控制具有重要意义；
14、(2)本专利技术可以实现在用材更轻的情况下，达到比传统双层梁更佳的减振效果，且能同时保证具有一定的刚度；
15、(3)本专利技术可以针对不同空间，合理的对局域振子数量、声子晶体单胞数量以及尺寸进行调整，可以根据不同环境对声子晶体双层梁的材料进行更换，比传统的梁类结构更具有灵活度；
16、(4)在公共交通领域用本专利技术的双层梁结构代替传统的钢板结构，不仅可以减少整体的重量、减少振动带来的影响，还可以提高舒适性，避免振动对设备带来的损耗。
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1.一种基于空间正四边形局域振子的声子晶体双层结构，其特征在于，包括若干个周期性排列的声子晶体双层结构单胞，该声子晶体双层结构单胞包括上层板(1)、下层板(2)以及位于上层板、下层板之间沿法向均布的若干个局域振子(3)，所述局域振子(3)包括在空间内按正方形首尾依次向上叠设的振子单元板，该振子单元板包括连接板(5)和位于连接板尾端上表面的中心振子(4)，其中后一个振子单元板的连接板首端叠设在前一个振子单元板尾端的中心振子上方，最后一个中心振子的上方叠设有与首个振子单元板方向一致的连接板(5)。
2.根据权利要求1所述的基于空间正四边形局域振子的声子晶体双层结构，其特征在于：所述中心振子(4)包括交替叠设的圆柱体硬质板和圆柱体软质板，其中圆柱体硬质板位于相邻圆柱体软质板之间。
3.根据权利要求2所述的基于空间正四边形局域振子的声子晶体双层结构，其特征在于：所述圆柱体硬质板的厚度为圆柱体软质板的厚度的2倍。
4.根据权利要求1所述的基于空间正四边形局域振子的声子晶体双层结构，其特征在于：所述局域振子(3)的法向上位于中间的连接板比位于上、下两侧的连
5.根据权利要求4所述的基于空间正四边形局域振子的声子晶体双层结构，其特征在于：所述局域振子(3)的法向上位于上、下两侧的连接板厚度相同。
6.根据权利要求5所述的基于空间正四边形局域振子的声子晶体双层结构，其特征在于：所述局域振子(3)位于中间的连接板的厚度是位于上、下两侧的连接板厚度的2倍。
7.根据权利要求1所述的基于空间正四边形局域振子的声子晶体双层结构，其特征在于：所述中心振子(4)的上下表面与连接板(5)固定连接。
8.根据权利要求1所述的基于空间正四边形局域振子的声子晶体双层结构，其特征在于：所述上层板(1)、下层板(2)和连接板(5)为硬质材料。
9.根据权利要求1所述的基于空间正四边形局域振子的声子晶体双层结构，其特征在于：所述声子晶体双层结构单胞沿横向或纵向周期性排列形成声子晶体双层梁。
10.根据权利要求1所述的基于空间正四边形局域振子的声子晶体双层结构，其特征在于：所述声子晶体双层结构单胞沿横向和纵向周期性排列形成声子晶体双层板。
...【技术特征摘要】
1.一种基于空间正四边形局域振子的声子晶体双层结构，其特征在于，包括若干个周期性排列的声子晶体双层结构单胞，该声子晶体双层结构单胞包括上层板(1)、下层板(2)以及位于上层板、下层板之间沿法向均布的若干个局域振子(3)，所述局域振子(3)包括在空间内按正方形首尾依次向上叠设的振子单元板，该振子单元板包括连接板(5)和位于连接板尾端上表面的中心振子(4)，其中后一个振子单元板的连接板首端叠设在前一个振子单元板尾端的中心振子上方，最后一个中心振子的上方叠设有与首个振子单元板方向一致的连接板(5)。
2.根据权利要求1所述的基于空间正四边形局域振子的声子晶体双层结构，其特征在于：所述中心振子(4)包括交替叠设的圆柱体硬质板和圆柱体软质板，其中圆柱体硬质板位于相邻圆柱体软质板之间。
3.根据权利要求2所述的基于空间正四边形局域振子的声子晶体双层结构，其特征在于：所述圆柱体硬质板的厚度为圆柱体软质板的厚度的2倍。
4.根据权利要求1所述的基于空间正四边形局域振子的声子晶体双层结构，其特征在于：所述局域振子(3)的法向上位于中间的连接...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱登辉，葛昊然，张泽鑫，贺斐洋，马一江，马厚标，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：
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