CN113048188A - 一种用于低频宽带减振的车用声学超结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于低频宽带减振的车用声学超结构，包括至少两个超结构基体板，每个所述超结构基体板均包括至少一个晶胞单元，所述晶胞单元包括晶胞框架、第一安装板、第二安装板和质量块本体，所述第一安装板和所述第二安装板由左至右分别设置于所述晶胞框架的左部和右部，所述质量块本体分别可拆卸式固定于所述第一安装板和所述第二安装板上。本发明的一种用于低频宽带减振的车用声学超结构结构简单、扩宽声学超结构的带隙频率范围、极大的提高超结构晶胞的弹性波能量耗散总量、保证从各个方向传递而来的振动弹性波均能够得到较好的抑制效果、适用性强和应用领域广。

Description

一种用于低频宽带减振的车用声学超结构

技术领域

本发明涉及一种汽车减振技术领域，特别是涉及一种用于低频宽带减振的车用声学超结构。

背景技术

汽车噪声振动的形成与传播具有广泛性、复杂性和弱相关性等特点按照其传播途径一般分为空气声和结构声。空气声是由发动机噪声、车外噪声等通过车身壁板、门、窗等透射直接传递到乘员舱，其成分主要为中高频噪声。对于车内中高频空气噪声，国内外广泛采用的降噪措施是进行声学包装处理，目前这类空气噪声问题的处理技术已经比较成熟且已达到比较理想的降噪效果。结构噪声是由路面不平度产生位移激励，通过轮胎-悬架系统传递到车身壁板结构，壁板结构的薄壁特征使其易受外界激励影响，引起低频振动而向车内辐射噪声。汽车壁板件振动辐射的低频(20-100Hz)轰鸣声的控制一直是汽车结构噪声控制领域中的重难点问题。

对于汽车而言，汽车壁板件振动而向车内辐射的低频噪声振动问题不仅会严重影响驾驶员以及乘客的乘坐舒适性，而且也会对汽车行驶安全和使用寿命产生很大的影响。俨然，汽车的低频噪声振动控制好坏已经成为衡量一辆汽车品质的重要因素之一。为得到更加舒适安全的驾驶与乘坐环境，提高车辆的市场竞争力，控制由汽车壁板件振动而向车内辐射的低频噪声有着极其重要的意义。

现有技术中对车身壁板件低频振动的减振降噪处理主要以下3种方式：

1、使用传统阻尼减振材料或橡胶减振材料，但理论和试验研究均表明，该方式对高频振动的衰减较为明显，而在低频段效果欠佳，特别是对20-100Hz频率范围的振动几乎没有效果；

2、在对车内噪声贡献较大的车身薄壁件上增加肋板或加强筋，通过增加局部刚度提高其在低频段的固有频率，但实际操作中，频率提升幅度受限，且大幅度更改壁板件的结构会使生产成本急剧增加，严重影响企业的经济效益；

3、安装动力吸振器，但其作用频带狭窄，且在安装空间、轻量化、耐久性及成本控制等方面存在诸多制约。

发明内容

本发明是为了解决现有技术中的不足而完成的，本发明的目的是提供一种结构简单、扩宽声学超结构的带隙频率范围、极大的提高超结构晶胞的弹性波能量耗散总量、保证从各个方向传递而来的振动弹性波均能够得到较好的抑制效果、适用性强和应用领域广的用于低频宽带减振的车用声学超结构。

本发明的一种用于低频宽带减振的车用声学超结构，包括由上至下依次重叠且弹性连接的至少两个超结构基体板，每个所述超结构基体板均包括至少一个呈矩阵排列的晶胞单元，所述晶胞单元包括晶胞框架、第一安装板、第二安装板和质量块本体，左右相邻的所述晶胞框架同向一体成型式固定，前后相邻的所述晶胞框架同向或反向一体成型式固定，底部的所述超结构基体板通过所述晶胞框架与车身壁板件弹性连接，所述晶胞框架呈横向“日”字形结构，所述第一安装板和所述第二安装板由左至右分别设置于所述晶胞框架的左部和右部，所述第一安装板的前后两端分别与所述晶胞框架左部的前后两侧弹性连接，所述第二安装板的左右两端分别与所述晶胞框架右部的左右两侧弹性连接，所述质量块本体分别可拆卸式固定于所述第一安装板和所述第二安装板上。

本发明的一种用于低频宽带减振的车用声学超结构还可以是：

重叠设置的所述超结构基体板之间夹设有第一阻尼层，所述第一阻尼层的上下两侧分别与上侧的所述晶胞框架底侧和下侧的所述晶胞框架顶侧固定。

所述第一阻尼层为热熔型阻尼层，所述第一阻尼层与所述晶胞框架通过100-120℃烘烤生产线热熔固定。

底部的所述超结构基体板与所述车身壁板件之间夹设有第二阻尼层，所述第二阻尼层的上侧与底部的所述晶胞框架固定，所述第二阻尼层的下侧与所述车身壁板件可拆卸式固定。

所述第二阻尼层为磁粒热熔型阻尼层，所述第二阻尼层与底部的所述晶胞框架通过100-120℃烘烤生产线热熔固定，所述第二阻尼层与所述车身壁板件磁性固定。

所述第一安装板和所述晶胞框架的左部通过第一弧形梁弹性连接，前侧的所述第一弧形梁由所述第一安装板的前端延伸至所述晶胞框架的左部前端中央位置处，后侧的所述第一弧形梁由所述第一安装板的后端延伸至所述晶胞框架的左部后端中央位置处。

所述第一安装板为菱形结构，所述第一安装板的两个锐角端分别设置于所述晶胞框架左部内侧的右前侧和左后侧对应位置处，所述第一弧形梁分别由所述第一安装板的右前锐角端和左后锐角端延伸至所述晶胞框架左部的前后两端中央位置处。

所述第二安装板和所述晶胞框架的右部通过第二弧形梁弹性连接，左侧的所述第二弧形梁由所述第二安装板的左端延伸至所述晶胞框架的右部左端中央位置处，右侧的所述第二弧形梁由所述第二安装板的右端延伸至所述晶胞框架的右部右端中央位置处。

所述第二安装板为菱形结构，所述第二安装板的两个锐角端分别设置于所述晶胞框架右部内侧的左前侧和右后侧对应位置处，所述第二弧形梁分别由所述第二安装板的左前锐角端和右后锐角端延伸至所述晶胞框架右部的左右两端中央位置处。

所述质量块本体分别通过液体胶粘设于所述第一安装板和所述第二安装板上。

本发明的一种用于低频宽带减振的车用声学超结构，包括由上至下依次重叠且弹性连接的至少两个超结构基体板，每个所述超结构基体板均包括至少一个呈矩阵排列的晶胞单元，所述晶胞单元包括晶胞框架、第一安装板、第二安装板和质量块本体，左右相邻的所述晶胞框架同向一体成型式固定，前后相邻的所述晶胞框架同向或反向一体成型式固定，底部的所述超结构基体板通过所述晶胞框架与车身壁板件弹性连接，所述晶胞框架呈横向“日”字形结构，所述第一安装板和所述第二安装板由左至右分别设置于所述晶胞框架的左部和右部，所述第一安装板的前后两端分别与所述晶胞框架左部的前后两侧弹性连接，所述第二安装板的左右两端分别与所述晶胞框架右部的左右两侧弹性连接，所述质量块本体分别可拆卸式固定于所述第一安装板和所述第二安装板上。这样，至少两个相同的所述超结构基体板由上至下完全对齐并重叠，所述超结构基体板的材料可以是由具有一定硬度的光敏树脂3D打印成型，还可以是使用低密度和具有一定硬度铝合金或其他金属激光切割而成，底部的所述超结构基体板通过所述晶胞框架与所述车身壁板件弹性连接，多层复合的所述超结构基体板与汽车壁板件同等面积接触下，极大的提高了超结构晶胞的弹性波能量耗散总量，极大的提高了抑振效果。所述超结构基体板包括至少一个所述晶胞单元，进而至少两个所述晶胞单元由上至下依次重叠并弹性连接，而所述超结构基体板上设置有至少一个呈矩阵排列的所述晶胞单元，所述晶胞单元包括所述晶胞框架，所述晶胞框架呈横向的“日”字形结构，所述第一安装板和所述第二安装板由左至右分别设置于所述晶胞框架的左部和右部，也就是若每层所述超结构基体板上包括的所述晶胞单元为一个时，所述第一安装板和所述第二安装板由左至右依次排列在每个超结构基体板上，若所述晶胞单元为两个以上时，所述第一安装板和所述第二安装板在所述晶胞单元上由左至右交替排列在所述超结构基体板上，其顺序由左至右依次为所述第一安装板、所述第二安装板、所述第一安装板和所述第二安装板，并以此类推，当至少两个所述超结构基体板重叠时，每层的所述晶胞单元也分别重叠。当所述晶胞单元呈矩阵排列在所述超结构基体板上时，所述第一安装板和所述第二安装板由左至右依次交替设置于所述超结构基体板上，所述第一安装板或所述第二安装板由前至后重复设置于所述超结构基体板上，即前排左侧起依次为所述第一安装板、所述第二安装板、所述第一安装板并以此类推，第二排左侧起依次为所述第一安装板、所述第二安装板和所述第一安装板并以此类推，第三排左侧起以此类推，当然，所述晶胞框架的“日”字形结构为左右对称，因此将前排起第二排的所述晶胞单元反向设置也可以，即前排左侧起依次为所述第一安装板、所述第二安装板、所述第一安装板并以此类推，第二排左侧起依次为所述第二安装板、所述第一安装板和所述第二安装板并以此类推，第三排左侧起依次为所述第一安装板、所述第二安装板、所述第一安装板并以此类推，由上至下每一层的所述超结构基体板上对齐的所述晶胞框架内，所述第一安装板和所述第二安装板可以是对齐设置，即由上至下对齐的所述晶胞框架内同时设置所述第一安装板或所述第二安装板，还可以是交替设置，即由上至下对齐的所述晶胞框架内依次设置第一安装板、第二安装板和第一安装板并以此类推。所述第一安装板的前后两端分别与所述晶胞框架左部的前后两侧弹性连接，所述第二安装板的左右两端分别与所述晶胞框架右部的左右两侧弹性连接，保证了从各个方向传递而来的振动弹性波均能够得到较好的抑制效果。所述质量块本体分别可拆卸式固定于所述第一安装板和所述第二安装板上，即每个所述第一安装板和所述第二安装板上均可拆卸式固定有所述质量块本体，所述质量块本体可以是长方体，也可以是其他一些立体形状，所述第一安装板和所述第二安装板均与所述晶胞框架弹性连接，也就是每个质量块都可以通过所述第一安装板和所述第二安装板与所述晶胞框架弹性连接，使得所述第一安装板和所述第二安装板均具有了谐振特性，将具有谐振特性的所述第一安装板和所述第二安装板周期性嵌入所述超结构基体板内，当底部的所述超结构基体板与所述车身壁板件固定后，将所述车身壁板件的振动能量转移到所述晶胞单元上，由所述晶胞单元的谐振消耗所述车身壁板件的振动能量，从而达到减振降噪的目的。每个所述质量块本体均可以看成是单个的等效“弹簧—质量”系统，所述质量块本体的材料可以是铁、铅等含有较大密度的金属及其合金，通过调整所述质量块本体的质量，使用不同的质量块本体与所述超结构基体板组合会使每个所述晶胞单元产生不同的固有频率，从而可实现宽频带的低频减振降噪效果。本发明的一种用于低频宽带减振的车用声学超结构，相对于现有技术的优点是：结构简单、扩宽声学超结构的带隙频率范围、极大的提高超结构晶胞的弹性波能量耗散总量、保证从各个方向传递而来的振动弹性波均能够得到较好的抑制效果、适用性强和应用领域广。

附图说明

图1本发明一种用于低频宽带减振的车用声学超结构实施例一结构示意图。

图2本发明一种用于低频宽带减振的车用声学超结构晶胞单元结构示意图。

图3本发明一种用于低频宽带减振的车用声学超结构晶胞框架结构示意图。

图4本发明一种用于低频宽带减振的车用声学超结构使用结构示意图。

图5本发明一种用于低频宽带减振的车用声学超结构实施例二结构示意图。

图6本发明一种用于低频宽带减振的车用声学超结构带隙频率仿真示意图。

图7本发明一种用于低频宽带减振的车用声学超结构仿真结果示意图。

图号说明

1…超结构基体板 2…第一安装板 3…第二安装板

4…质量块本体 5…晶胞框架 6…第一阻尼层

7…第二阻尼层 8…第一弧形梁 9…第二弧形梁

10…车身壁板件 11…第一激励点 12…第二激励点

13…第一响应点 14…第二响应点

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“垂直”、“水平”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明的一种用于低频宽带减振的车用声学超结构，是以说明书附图左侧为前侧，说明书附图右侧为后侧，说明书附图上侧为上侧，说明书附图下侧为下侧，说明书附图纸面以外为左侧，说明书附图纸面以里为右侧，并以此确定“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”的方向。

下面结合附图的图1至图7对本发明的一种用于低频宽带减振的车用声学超结构作进一步详细说明。

本发明的一种用于低频宽带减振的车用声学超结构，请参考图1至图7中相关各图，包括由上至下依次重叠且弹性连接的至少两个超结构基体板1，每个所述超结构基体板1均包括至少一个呈矩阵排列的晶胞单元，所述晶胞单元包括晶胞框架5、第一安装板2、第二安装板3和质量块本体4，左右相邻的所述晶胞框架5同向一体成型式固定，前后相邻的所述晶胞框架5同向或反向一体成型式固定，底部的所述超结构基体板1通过所述晶胞框架5与车身壁板件10弹性连接，所述晶胞框架5呈横向“日”字形结构，所述第一安装板2和所述第二安装板3由左至右分别设置于所述晶胞框架5的左部和右部，所述第一安装板2的前后两端分别与所述晶胞框架5左部的前后两侧弹性连接，所述第二安装板3的左右两端分别与所述晶胞框架5右部的左右两侧弹性连接，所述质量块本体4分别可拆卸式固定于所述第一安装板2和所述第二安装板3上。这样，至少两个相同的所述超结构基体板1由上至下完全对齐并重叠，所述超结构基体板1的材料可以是由具有一定硬度的光敏树脂3D打印成型，还可以是使用低密度和具有一定硬度铝合金或其他金属激光切割而成，底部的所述超结构基体板1通过所述晶胞框架5与所述车身壁板件10弹性连接，多层复合的所述超结构基体板1与汽车壁板件同等面积接触下，极大的提高了超结构晶胞的弹性波能量耗散总量，极大的提高了抑振效果。所述超结构基体板1包括至少一个所述晶胞单元，进而至少两个所述晶胞单元由上至下依次重叠并弹性连接，而所述超结构基体板1上设置有至少一个呈矩阵排列的所述晶胞单元，所述晶胞单元包括所述晶胞框架5，所述晶胞框架5呈横向的“日”字形结构，所述第一安装板2和所述第二安装板3由左至右分别设置于所述晶胞框架5的左部和右部，也就是若每层所述超结构基体板1上包括的所述晶胞单元为一个时，所述第一安装板2和所述第二安装板3由左至右依次排列在每个超结构基体板1上，若所述晶胞单元为两个以上时，所述第一安装板2和所述第二安装板3在所述晶胞单元上由左至右交替排列在所述超结构基体板1上，其顺序由左至右依次为所述第一安装板2、所述第二安装板3、所述第一安装板2和所述第二安装板3，并以此类推，当至少两个所述超结构基体板1重叠时，每层的所述晶胞单元也分别重叠。当所述晶胞单元呈矩阵排列在所述超结构基体板1上时，所述第一安装板2和所述第二安装板3由左至右依次交替设置于所述超结构基体板1上，所述第一安装板2或所述第二安装板3由前至后重复设置于所述超结构基体板1上，即前排左侧起依次为所述第一安装板2、所述第二安装板3、所述第一安装板2并以此类推，第二排左侧起依次为所述第一安装板2、所述第二安装板3和所述第一安装板2并以此类推，第三排左侧起以此类推，当然，所述晶胞框架5的“日”字形结构为左右对称，因此将前排起第二排的所述晶胞单元反向设置也可以，即前排左侧起依次为所述第一安装板2、所述第二安装板3、所述第一安装板2并以此类推，第二排左侧起依次为所述第二安装板3、所述第一安装板2和所述第二安装板3并以此类推，第三排左侧起依次为所述第一安装板2、所述第二安装板3、所述第一安装板2并以此类推，由上至下每一层的所述超结构基体板1上对齐的所述晶胞框架5内，所述第一安装板2和所述第二安装板3可以是对齐设置，即由上至下对齐的所述晶胞框架5内同时设置所述第一安装板2或所述第二安装板3，还可以是交替设置，即由上至下对齐的所述晶胞框架5内依次设置第一安装板2、第二安装板3和第一安装板2并以此类推。所述第一安装板2的前后两端分别与所述晶胞框架5左部的前后两侧弹性连接，所述第二安装板3的左右两端分别与所述晶胞框架5右部的左右两侧弹性连接，保证了从各个方向传递而来的振动弹性波均能够得到较好的抑制效果。所述质量块本体4分别可拆卸式固定于所述第一安装板2和所述第二安装板3上，即每个所述第一安装板2和所述第二安装板3上均可拆卸式固定有所述质量块本体4，所述质量块本体4可以是长方体，也可以是其他一些立体形状，所述第一安装板2和所述第二安装板3均与所述晶胞框架5弹性连接，也就是每个质量块都可以通过所述第一安装板2和所述第二安装板3与所述晶胞框架5弹性连接，使得所述第一安装板2和所述第二安装板3均具有了谐振特性，将具有谐振特性的所述第一安装板2和所述第二安装板3周期性嵌入所述超结构基体板1内，当底部的所述超结构基体板1与所述车身壁板件10固定后，将所述车身壁板件10的振动能量转移到所述晶胞单元上，由所述晶胞单元的谐振消耗所述车身壁板件10的振动能量，从而达到减振降噪的目的。每个所述质量块本体4均可以看成是单个的等效“弹簧—质量”系统，所述质量块本体4的材料可以是铁、铅等含有较大密度的金属及其合金，通过调整所述质量块本体4的质量，使用不同的质量块本体4与所述超结构基体板1组合会使每个所述晶胞单元产生不同的固有频率，从而可实现宽频带的低频减振降噪效果。本发明的一种用于低频宽带减振的车用声学超结构，相对于现有技术的优点是：结构简单、扩宽声学超结构的带隙频率范围、极大的提高超结构晶胞的弹性波能量耗散总量、保证从各个方向传递而来的振动弹性波均能够得到较好的抑制效果、适用性强和应用领域广。

本发明的一种用于低频宽带减振的车用声学超结构，请参考图1至图7中相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：重叠设置的所述超结构基体板1之间夹设有第一阻尼层6，所述第一阻尼层6的上下两侧分别与上侧的所述晶胞框架5底侧和下侧的所述晶胞框架5顶侧固定。这样，振动弹性波从下层的所述超结构基体板1传递到上层的所述超结构基体板1的过程中，首先要经过所述第一阻尼层6，通过所述第一阻尼层6的阻尼作用，使得振动弹性波在通过所述晶胞框架5传递至所述第一安装板2或所述第二安装板3之前，先受到所述第一阻尼层6的阻滞而使振动弹性波耗散掉一部分，并且所述第一阻尼层6为底层的所述超结构基体板1上的所述第一安装板2和所述第二安装板3提供进一步的振动空间，特别是当所述第一安装板2或所述第二安装板3的厚度等于所述晶胞框架5的厚度时，防止底层所述超结构基体板1上的所述第一安装板2和所述第二安装板3在振动时与所述车身壁板件10发生干涉，从而更好的达到减振降噪的效果。进一步优选的技术方案为所述第一阻尼层6为热熔型阻尼层，所述第一阻尼层6与所述晶胞框架5通过100-120℃烘烤生产线热熔固定。这样，将所述第一阻尼层6与其上方和下方的所述超结构基体板1同时置于100-120℃烘烤生产线上进行烘烤，由于所述热熔型阻尼层由高分子复合阻尼热熔而成，因此在烘烤过程中，所述第一阻尼层6与所述超结构基体板1的接触面因为烘烤而发生热熔，冷却后所述第一阻尼层6与所述晶胞框架5完成固定。

本发明的一种用于低频宽带减振的车用声学超结构，请参考图1至图7中相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：底部的所述超结构基体板1与所述车身壁板件10之间夹设有第二阻尼层7，所述第二阻尼层7的上侧与底部的所述晶胞框架5固定，所述第二阻尼层7的下侧与所述车身壁板件10可拆卸式固定。这样，振动弹性波从所述车身壁板件10传递到所述超结构基体板1的过程中，首先要经过所述第二阻尼层7，通过所述第二阻尼层7的阻尼作用，使得振动弹性波在通过所述晶胞单元传递至所述第一安装板2或所述第二安装板3之前，先受到所述第二阻尼层7的阻滞而使振动弹性波耗散掉一部分，并且所述第二阻尼层7为所述第一安装板2和所述第二安装板3提供进一步的振动空间，特别时当所述第一安装板2或所述第二安装板3的厚度等于所述晶胞框架5的厚度时，避免的上层的所述第一安装板2或所述第二安装板3与下层的所述第一安装板2或所述第二安装板3在振动的过程中发生干涉，从而更好的达到减振降噪的效果。更进一步优选的技术方案为所述第二阻尼层7为磁粒热熔型阻尼层，所述第二阻尼层7与底部的所述晶胞框架5通过100-120℃烘烤生产线热熔固定，所述第二阻尼层7与所述车身壁板件10磁性固定。这样，将所述第二阻尼层7与底部的所述超结构基体板1同时置于100-120℃烘烤生产线上进行烘烤，由于所述磁粒热熔型阻尼层由磁性颗粒与高分子复合阻尼热熔而成，因此在烘烤过程中，所述第二阻尼层7与所述超结构基体板1的接触面因为烘烤而发生热熔，冷却后所述第二阻尼层7与所述晶胞框架5完成固定，而所述磁粒热熔型阻尼层含有磁性颗粒，因此无需固定零件，即可利用磁性将所述第二阻尼层7的底面吸附在所述车身壁板件10上，增加了适用性和扩大了应用领域。

本发明的一种用于低频宽带减振的车用声学超结构，请参考图1至图7中相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：所述第一安装板2和所述晶胞框架5的左部通过第一弧形梁8弹性连接，前侧的所述第一弧形梁8由所述第一安装板2的前端延伸至所述晶胞框架5的左部前端中央位置处，后侧的所述第一弧形梁8由所述第一安装板2的后端延伸至所述晶胞框架5的左部后端中央位置处。这样，振动弹性波从所述车身壁板件10传递到所述超结构基体板1，从所述超结构基体板1通过所述第一弧形梁8传递到具有谐振特性的所述第一安装板2，前侧的所述第一弧形梁8由所述第一安装板2的前端延伸至所述晶胞框架5的左部前端中央位置处，后侧的所述第一弧形梁8由所述第一安装板2的后端延伸至所述晶胞框架5的左部后端中央位置处，设置于同一列所述晶胞框架5内的所述第一弧形梁8方向相同，进而所述第一弧形梁8在同一列的所述晶胞框架5内由所述晶胞框架5的前端延伸至所述晶胞框架5的后端，表明振动弹性波从所述晶胞单元的前后两端都能传递到所述第一安装板2上进行振动耗散，从而提高了吸振的效率，达到更好的减振降噪效果。进一步优选的技术方案为所述第一安装板2为菱形结构，所述第一安装板2的两个锐角端分别设置于所述晶胞框架5左部内侧的右前侧和左后侧对应位置处，所述第一弧形梁8分别由所述第一安装板2的右前锐角端和左后锐角端延伸至所述晶胞框架5左部的前后两端中央位置处。这样，菱形结构的所述第一安装板2设置于所述晶胞框架5的左部，所述第一安装板2的两个锐角端分别设置于所述晶胞框架5左部的右前侧和左后侧对应位置处，而前侧的所述第一弧形梁8由所述第一安装板2的右前锐角端向前延伸至所述晶胞框架5左部的前端中央位置处，后侧的所述第一弧形梁8由所述第一安装板2的左后锐角端向后延伸至所述晶胞框架5左部的后端中央位置处，菱形结构设置的所述第一安装板2在一定程度上延伸了所述第一弧形梁8的长度，使得所述第一安装板2在谐振过程中具有了更合理的振动幅度，进而实现更宽频的减振效果。

本发明的一种用于低频宽带减振的车用声学超结构，请参考图1至图7中相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：所述第二安装板3和所述晶胞框架5的右部通过第二弧形梁9弹性连接，左侧的所述第二弧形梁9由所述第二安装板3的左端延伸至所述晶胞框架5的右部左端中央位置处，右侧的所述第二弧形梁9由所述第二安装板3的右端延伸至所述晶胞框架5的右部右端中央位置处。这样，振动弹性波从所述车身壁板件10传递到所述超结构基体板1，从所述超结构基体板1通过所述第二弧形梁9传递到具有谐振特性的所述第二安装板3，左侧的所述第二弧形梁9由所述第一安装板2的左端延伸至所述晶胞框架5的左端中央位置处，右侧的所述第二弧形梁9由所述第一安装板2的后端延伸至所述晶胞框架5的后端中央位置处，设置于同一列所述晶胞框架5内的所述第二弧形梁9方向相同，进而所述第二弧形梁9在同一列的所述第二安装板3内由所述晶胞框架5的前端延伸至所述晶胞框架5的后端，表明振动弹性波从所述晶胞单元的前后两端都能传递到所述第二安装板3上进行振动耗散，从而提高了吸振的效率，达到更好的减振降噪效果。进一步优选的技术方案为所述第二安装板3为菱形结构，所述第二安装板3的两个锐角端分别设置于所述晶胞框架5右部内侧的左前侧和右后侧对应位置处，所述第二弧形梁9分别由所述第二安装板3的左前锐角端和右后锐角端延伸至所述晶胞框架5右部的左右两端中央位置处。这样，菱形结构的所述第二安装板3设置于所述晶胞框架5的右部，所述第二安装板3的两个锐角端分别设置于所述晶胞框架5右部的左前侧和右后侧对应位置处，而左侧的所述第二弧形梁9由所述第二安装板3的左前锐角端向左延伸至所述晶胞框架5右部的左端中央位置处，右侧的所述第二弧形梁9由所述第二安装板3的右后锐角端向右延伸至所述晶胞框架5右部的右端中央位置处，菱形结构设置的所述第二安装板3在一定程度上延伸了所述第二弧形梁9的长度，使得所述第二安装板3在谐振过程中具有了更合理的振动幅度，进而实现更宽频的减振效果。

本发明的一种用于低频宽带减振的车用声学超结构，请参考图1至图7中相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：所述质量块本体4分别通过液体胶粘设于所述第一安装板2和所述第二安装板3上。这样，所述质量块本体4较小，将所述质量块本体4通过所述液体胶直接粘附在所述第一安装板2和所述第二安装板3的表面，增加了调节所述质量块本体4质量的便利性。

本发明的一种用于低频宽带减振的车用声学超结构，请参考图1至图7中相关各图，在仿真实验中，以目标带隙频率范围为30Hz-40.24Hz为例，将本发明的一种用于低频宽带减振的车用声学超结构(下文简称车用声学超结构)直接固定于所述车身壁板件10上，所述车身壁板件10为钢板，厚度为0.4mm，所述车身壁板件10的一阶弯曲模态和二阶弯曲模态分别在35Hz处。基于局域共振与能量守恒原理，使其在35Hz处产生带隙，带隙频率范围即为30Hz-40.24Hz，通过仿真计算合理设计所述晶胞单元的设计参数，包括所述质量块本体4的厚度、所述第一弧形梁8和所述第二弧形梁9的宽度等，确定所述超结构基体板1的厚度为0.5mm，所述第一弧形梁8和所述第二弧形梁9的宽度均为2mm,所述第一弧形梁8和所述第二弧形梁9的弧长均为24mm，质量块的长、宽、高分别为15mm、15mm、1mm。在所述超结构基体板1的前端和左端对应位置处的分别设置第一激励点11和第二激励点12，在所述超结构基体板1的后端和右端分别设置第一响应点13和第二响应点14,先单独对第一激励点11施加单位激励，提取第一响应点13的振动加速度曲线，通过与设置车用声学超结构前的所述车身壁板件10的状态进行对比，发现设置车用声学超结构后的所述车身壁板件10能够取得良好的宽频减振效果，且车用声学超结构在至少两层以上时所述车用壁板件的抑振效果明显好于单层。然后，再单独对第二激励点12施加单位激励，提取第二响应点14的振动加速度曲线，取得了相同的仿真结果进一步证明本发明的一种用于低频宽带减振的车用声学超结构能够实现不同方向的振动弹性波能量耗散。本试验数据所涉及的尺寸只是使车用声学超结构在带隙频率在30Hz-40.24Hz之间就完全满足减振要求，但实际应用中，可根据工程项目的需要，对车用声学超结构中的所述超结构基体板1、所述第一弧形梁8、所述第二弧形梁9、所述质量块本体4等进行具体设计，实现更宽频的减振效果。

上述仅对本发明中的几种具体实施例加以说明，但并不能作为本发明的保护范围，凡是依据本发明中的设计精神所作出的等效变化或修饰或等比例放大或缩小等，均应认为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于低频宽带减振的车用声学超结构，其特征在于：包括由上至下依次重叠且弹性连接的至少两个超结构基体板，每个所述超结构基体板均包括至少一个呈矩阵排列的晶胞单元，所述晶胞单元包括晶胞框架、第一安装板、第二安装板和质量块本体，左右相邻的所述晶胞框架同向一体成型式固定，前后相邻的所述晶胞框架同向或反向一体成型式固定，底部的所述超结构基体板通过所述晶胞框架与车身壁板件弹性连接，所述晶胞框架呈横向“日”字形结构，所述第一安装板和所述第二安装板由左至右分别设置于所述晶胞框架的左部和右部，所述第一安装板的前后两端分别与所述晶胞框架左部的前后两侧弹性连接，所述第二安装板的左右两端分别与所述晶胞框架右部的左右两侧弹性连接，所述质量块本体分别可拆卸式固定于所述第一安装板和所述第二安装板上。

2.根据权利要求1所述的一种用于低频宽带减振的车用声学超结构，其特征在于：重叠设置的所述超结构基体板之间夹设有第一阻尼层，所述第一阻尼层的上下两侧分别与上侧的所述晶胞框架底侧和下侧的所述晶胞框架顶侧固定。

3.根据权利要求2所述的一种用于低频宽带减振的车用声学超结构，其特征在于：所述第一阻尼层为热熔型阻尼层，所述第一阻尼层与所述晶胞框架通过100-120℃烘烤生产线热熔固定。

4.根据权利要求1所述的一种用于低频宽带减振的车用声学超结构，其特征在于：底部的所述超结构基体板与所述车身壁板件之间夹设有第二阻尼层，所述第二阻尼层的上侧与底部的所述晶胞框架固定，所述第二阻尼层的下侧与所述车身壁板件可拆卸式固定。

5.根据权利要求4所述的一种用于低频宽带减振的车用声学超结构，其特征在于：所述第二阻尼层为磁粒热熔型阻尼层，所述第二阻尼层与底部的所述晶胞框架通过100-120℃烘烤生产线热熔固定，所述第二阻尼层与所述车身壁板件磁性固定。

6.根据权利要求1所述的一种用于低频宽带减振的车用声学超结构，其特征在于：所述第一安装板和所述晶胞框架的左部通过第一弧形梁弹性连接，前侧的所述第一弧形梁由所述第一安装板的前端延伸至所述晶胞框架的左部前端中央位置处，后侧的所述第一弧形梁由所述第一安装板的后端延伸至所述晶胞框架的左部后端中央位置处。

7.根据权利要求6所述的一种用于低频宽带减振的车用声学超结构，其特征在于：所述第一安装板为菱形结构，所述第一安装板的两个锐角端分别设置于所述晶胞框架左部内侧的右前侧和左后侧对应位置处，所述第一弧形梁分别由所述第一安装板的右前锐角端和左后锐角端延伸至所述晶胞框架左部的前后两端中央位置处。

8.根据权利要求1所述的一种用于低频宽带减振的车用声学超结构，其特征在于：所述第二安装板和所述晶胞框架的右部通过第二弧形梁弹性连接，左侧的所述第二弧形梁由所述第二安装板的左端延伸至所述晶胞框架的右部左端中央位置处，右侧的所述第二弧形梁由所述第二安装板的右端延伸至所述晶胞框架的右部右端中央位置处。

9.根据权利要求8所述的一种用于低频宽带减振的车用声学超结构，其特征在于：所述第二安装板为菱形结构，所述第二安装板的两个锐角端分别设置于所述晶胞框架右部内侧的左前侧和右后侧对应位置处，所述第二弧形梁分别由所述第二安装板的左前锐角端和右后锐角端延伸至所述晶胞框架右部的左右两端中央位置处。

10.根据权利要求1所述的一种用于低频宽带减振的车用声学超结构，其特征在于：所述质量块本体分别通过液体胶粘设于所述第一安装板和所述第二安装板上。

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