一种圆形套筒式声子晶体隔振器的制造方法
【专利摘要】一种圆形套筒式声子晶体隔振器，它涉及一种隔振器，以解决目前圆形套筒式声子晶体隔振器的周期材料的周期数较小，隔振效果较差，工作空间受限制的问题，它包括振动输入端盖、振动输出端盖、一级布拉格散射型声子晶体隔振组件、二级布拉格散射型声子晶体隔振组件和三级布拉格散射型声子晶体隔振组件；振动输入端盖盖合在一级隔振套筒上且二者连接为一体，二级布拉格散射型声子晶体隔振组件插入一级隔振套筒内且二者连接为一体，三级布拉格散射型声子晶体隔振组件插入二级隔振套筒内且二者连接为一体，振动输出端盖盖合在三级隔振套筒上且二者连接为一体。本发明振动隔离。
【专利说明】
一种圆形套筒式声子晶体隔振器
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种隔振器，属于隔振降噪【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在机械工业以及其他工业部门都存在着各种振动问题，其中许多振动都是有害振动，过量的振动和因振动而引起的噪声，会污染环境，损害人们的身体健康。
[0003]振动隔离是振动控制中应用最广泛的一项减振技术，是指在振源与系统之间采取一定的措施，安置适当的隔振器材来隔离振动的直接传递，从能量的观点来看，隔振是改变振源对系统激励的能量频谱结构，以减少通过频率的能量来抑制振动。
[0004]声子晶体的一个重要特征是其具有声波带隙，即声子晶体是由两种或两种以上弹性介质组成的具有周期结构和弹性波带隙特性的功能材料或结构。弹性波在声子晶体中传播时，受其内部周期结构的作用，形成特殊的带隙。带隙频率范围的弹性波传播被抑制，因此声子晶体在隔振领域有着广阔的应用前景。
[0005]目前使用的圆形套筒式声子晶体隔振器在一定的整体几何尺寸下所达到的周期材料的周期数较小，带隙内的隔振效果较差，不适合工作空间受限制又要求很高的隔振效果的环境。
【发明内容】
[0006]本发明是为解决目前圆形套筒式声子晶体隔振器的周期材料的周期数较小，隔振效果较差，工作空间受限制的问题，进而提供一种圆形套筒式声子晶体隔振器。
[0007]本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是:本发明的一种圆形套筒式声子晶体隔振器包括振动输入端盖、振动输出端盖、一级布拉格散射型声子晶体隔振组件、二级布拉格散射型声子晶体隔振组件和三级布拉格散射型声子晶体隔振组件；
[0008]一级布拉格散射型声子晶体隔振组件包括一级隔振套筒和多个一级隔振声子晶体散射体，多个一级隔振声子晶体散射体周期均布固装在一级隔振套筒上的圆形孔内；
[0009]二级布拉格散射型声子晶体隔振组件包括二级隔振套筒和多个二级隔振声子晶体散射体，多个二级隔振声子晶体散射体周期均布固装在二级隔振套筒上的圆形孔内；
[0010]三级布拉格散射型声子晶体隔振组件包括三级隔振套筒和多个三级隔振声子晶体散射体，多个三级隔振声子晶体散射体周期均布固装在三级隔振套筒上的圆形孔内；
[0011]振动输入端盖盖合在一级隔振套筒上且二者连接为一体，二级布拉格散射型声子晶体隔振组件插入一级隔振套筒内且二者连接为一体，三级布拉格散射型声子晶体隔振组件插入二级隔振套筒内且二者连接为一体，振动输出端盖盖合在三级隔振套筒上且二者连接为一体。
[0012]本发明的有益效果是:1、本发明对布拉格散射型声子晶体隔振组件进行优化布局，在隔振器高度方向的几何尺寸固定的约束条件下，通过三级隔振的结构形式，增加了隔振单元的周期数。由于声子晶体结构的隔振效果与周期数有关，带隙内的隔振效果达到一级隔振后减少振动50dB，_■级隔振后减少振动80dB，二级隔振后减少振动lOOdB。隔振效果随着周期数的增加呈现出非线性增加的特点，且整个隔振组件的隔振效果与隔振组件的具体结构尺寸有关。2、本发明整体结构简单，不受工作空间受限制，本发明可以实现对圆形套筒轴线方向的振动及周向扭转振动两个方向的三级隔振，使用范围较为广泛，可适用于各种精密仪器支撑台、隔振平台等各种平台结构。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明的一种圆形套筒式声子晶体隔振器的立体结构示意图，图2是图1的爆炸结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]【具体实施方式】一:结合图1-图2说明，本实施方式的一种圆形套筒式声子晶体隔振器包括振动输入端盖1、振动输出端盖8、一级布拉格散射型声子晶体隔振组件、二级布拉格散射型声子晶体隔振组件和三级布拉格散射型声子晶体隔振组件；
[0015]一级布拉格散射型声子晶体隔振组件包括一级隔振套筒3和多个一级隔振声子晶体散射体2，多个一级隔振声子晶体散射体2周期均布固装在一级隔振套筒3上的圆形孔内；
[0016]二级布拉格散射型声子晶体隔振组件包括二级隔振套筒5和多个二级隔振声子晶体散射体4，多个二级隔振声子晶体散射体4周期均布固装在二级隔振套筒5上的圆形孔内；
[0017]三级布拉格散射型声子晶体隔振组件包括三级隔振套筒7和多个三级隔振声子晶体散射体6，多个三级隔振声子晶体散射体6周期均布固装在三级隔振套筒7上的圆形孔内；
[0018]振动输入端盖I盖合在一级隔振套筒3上且二者连接为一体，二级布拉格散射型声子晶体隔振组件插入一级隔振套筒3内且二者连接为一体，三级布拉格散射型声子晶体隔振组件插入二级隔振套筒5内且二者连接为一体，振动输出端盖8盖合在三级隔振套筒7上且二者连接为一体。
[0019]本实施方式的多个一级隔振声子晶体散射体2与一级隔振套筒3上的圆形孔的数量相一致；多个二级隔振声子晶体散射体4与二级隔振套筒5上的圆形孔的数量相一致；多个三级隔振声子晶体散射体6与三级隔振套筒7上的圆形孔的数量相一致；
[0020]本实施方式的一级隔振套筒、二级隔振套筒和三级隔振套筒上的圆形孔是指套筒展开的板面上布置的圆形孔。多个一级隔振声子晶体散射体2、多个二级隔振声子晶体散射体4和多个三级隔振声子晶体散射体6可充满各自相应的圆形通孔布置。
[0021]【具体实施方式】二:结合图1说明，本实施方式的振动输入端盖I盖合在一级隔振套筒3上且二者胶接为一体，二级布拉格散射型声子晶体隔振组件插入一级隔振套筒3内且二者胶接为一体，三级布拉格散射型声子晶体隔振组件插入二级隔振套筒5内且二者胶接为一体，振动输出端盖8盖合在三级隔振套筒7上且二者胶接为一体。如此设置，连接方便可靠，方便使用。其它与【具体实施方式】一相同。
[0022]【具体实施方式】三:结合图2说明，本实施方式的一级隔振声子晶体散射体2、二级隔振声子晶体散射体4和三级隔振声子晶体散射体6为与各自圆形通孔相匹配的圆弧形薄片。如此设置，方便加工的同时，周期材料散射体的周期数也大大增加，带隙内的隔振效果显著提高。其它与【具体实施方式】一或二相同。
[0023]【具体实施方式】四:结合图2说明，本实施方式的一级隔振声子晶体散射体2、二级隔振声子晶体散射体4和三级隔振声子晶体散射体6均由铅或钢材料制成。其它与【具体实施方式】三相同。
[0024]【具体实施方式】五:结合图2说明，本实施方式的一级隔振套筒3、二级隔振套筒5和三级隔振套筒7均由铝或环氧树脂材料制成。其它与【具体实施方式】一、二或四相同。
[0025]【具体实施方式】六:结合图2说明，本实施方式的所述振动输入端盖I和振动输出端盖8上分别加工有螺纹孔9。如此设置，便于实现与外界需要隔振处理的零件或结构的连接。其它与【具体实施方式】五相同。
[0026]工作过程
[0027]本发明可以实现圆形套筒轴线方向的振动及周向扭转振动，通过振动输入端盖I输入，由于有预紧力的布拉格散射型声子晶体的带隙作用，使得该振动激扰在一定的频带范围声子晶体振动带隙内得到衰减，经过一级布拉格散射型声子晶体隔振组件、二级布拉格散射型声子晶体隔振组件、三级布拉格散射型声子晶体隔振组件的振动衰减后通过振动输出端盖8将该振动传出，通过延长周期材料的周期数从而实现了三级隔振的功能。
【权利要求】
1.一种圆形套筒式声子晶体隔振器，其特征在于:它包括振动输入端盖(I)、振动输出端盖(8)、一级布拉格散射型声子晶体隔振组件、二级布拉格散射型声子晶体隔振组件和三级布拉格散射型声子晶体隔振组件； 一级布拉格散射型声子晶体隔振组件包括一级隔振套筒(3)和多个一级隔振声子晶体散射体(2)，多个一级隔振声子晶体散射体(2)周期均布固装在一级隔振套筒(3)上的圆形孔内； 二级布拉格散射型声子晶体隔振组件包括二级隔振套筒(5)和多个二级隔振声子晶体散射体(4)，多个二级隔振声子晶体散射体(4)周期均布固装在二级隔振套筒(5)上的圆形孔内； 三级布拉格散射型声子晶体隔振组件包括三级隔振套筒(7)和多个三级隔振声子晶体散射体(6)，多个三级隔振声子晶体散射体(6)周期均布固装在三级隔振套筒(7)上的圆形孔内； 振动输入端盖(I)盖合在一级隔振套筒(3)上且二者连接为一体，二级布拉格散射型声子晶体隔振组件插入一级隔振套筒(3)内且二者连接为一体，三级布拉格散射型声子晶体隔振组件插入二级隔振套筒(5)内且二者连接为一体，振动输出端盖(8)盖合在三级隔振套筒(X)上且二者连接为一体。
2.根据权利要求1所述的一种圆形套筒式声子晶体隔振器，其特征在于:振动输入端盖(I)盖合在一级隔振套筒(3)上且二者胶接为一体，二级布拉格散射型声子晶体隔振组件插入一级隔振套筒(3)内且二者胶接为一体，三级布拉格散射型声子晶体隔振组件插入二级隔振套筒(5)内且二者胶接为一体，振动输出端盖(8)盖合在三级隔振套筒(7)上且二者胶接为一体。
3.根据权利要求1或2所述的一种圆形套筒式声子晶体隔振器，其特征在于:一级隔振声子晶体散射体(2)、二级隔振声子晶体散射体(4)和三级隔振声子晶体散射体(6)为与各自圆形通孔相匹配的圆弧形薄片。
4.根据权利要求3所述的一种圆形套筒式声子晶体隔振器，其特征在于:一级隔振声子晶体散射体(2)、二级隔振声子晶体散射体(4)和三级隔振声子晶体散射体(6)均由铅或钢材料制成。
5.根据权利要求1、2或4所述的一种圆形套筒式声子晶体隔振器，其特征在于:一级隔振套筒(3)、二级隔振套筒(5)和三级隔振套筒(7)均由铝或环氧树脂材料制成。
6.根据权利要求5所述的一种圆形套筒式声子晶体隔振器，其特征在于:所述振动输入端盖(I)和振动输出端盖(8)上分别加工有螺纹孔(9)。
【文档编号】F16F13/00GK104179879SQ201410366130
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】刘荣强, 史创, 赵浩江, 郭宏伟, 邓宗全 申请人:哈尔滨工业大学