CN117153137A - 一种声子晶胞和声子晶体 - Google Patents
一种声子晶胞和声子晶体 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117153137A CN117153137A CN202311278632.XA CN202311278632A CN117153137A CN 117153137 A CN117153137 A CN 117153137A CN 202311278632 A CN202311278632 A CN 202311278632A CN 117153137 A CN117153137 A CN 117153137A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- elastic
- phonon
- members
- unit cell
- phononic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 abstract description 26
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 15
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 230000001808 coupling effect Effects 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004038 photonic crystal Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/162—Selection of materials
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
本公开公开了一种声子晶胞和声子晶体，涉及减振技术领域，以解决抑制有害振动的问题。所述声子晶胞，包括：支撑架以及设在所述支撑架上的多个弹性减振件，每个所述弹性减振件包括多个弹性件和多个质量块，多个所述弹性件设在所述支撑架上，至少两个所述弹性件与对应的所述质量块连接。所述声子晶体包括上述技术方案所提的声子晶胞。本公开提供的声子晶胞用于减振。
Description
技术领域
本公开涉及减振技术领域，尤其涉及一种声子晶胞和声子晶体。
背景技术
由于振动对人们的生产生活有较大的影响，尤其是对高精尖设备，轻则影响实验或测量的精度，重则损坏设备，因此，抑制有害振动是亟待解决的问题。
发明内容
本公开的目的在于提供一种声子晶胞，用于在宽范围的振动带隙内实现减振。
为了实现上述目的，本公开提供如下技术方案：一种声子晶胞，包括：支撑架以及设在所述支撑架上的多个弹性减振件，每个所述弹性减振件包括多个弹性件和多个质量块，多个所述弹性件设在所述支撑架上，至少两个所述弹性件与对应的所述质量块连接。
与现有技术相比，本公开提供的声子晶胞中，通过支撑架以及设在支撑架上的多个弹性减振件形成内部声波传动空腔。每个弹性减振件包括多个弹性件和多个质量块，其中，多个弹性件设在支撑架上，以固定弹性件的端部，使得弹性减振件的端部被固定，中部可以随着声波的振动而振动。至少两个弹性件与对应的质量块连接，至少两个弹性件和对应的质量块可以组合形成多稳态结构，该多稳态结构具有自锁机制，可以锁住声波的振动传递。当声波传送至该声子晶胞中时，由声波带动多个弹性件振动，此时，质量块可以和弹性件发生振动耦合效应，使得多个弹性件的振幅增大，能量传递效率提高，以加快声波的耗散。在多个多稳态结构的振动过程中，声波会在内部声波传动空腔内持续传递，直至耗散。
由上可知，本公开的声子晶胞可以基于拓扑学理论和布拉格散射理论实现低频减振效果，具体的，本公开可以通过支撑架、弹性件以及质量块的结构设计破坏原有的时间反演对称性，导致狄拉克点被打开，从而形成较大的能带结构，将原有的带隙范围拓宽，实现弹性波能量耗散，从而达到在较宽的频率带宽内实现减振的目的。
本公开还提供一种声子晶体，包括多个本公开提供的声子晶胞。
与现有技术相比，本公开提供的声子晶体的有益效果与上述技术方案所述声子晶胞的有益效果相同，此处不做赘述。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本公开的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本公开示例性实施例提供的声子晶胞的示意性结构图；
图2示出了根据本公开示例性实施例提供的质量块的示意性结构图；
图3示出了根据本公开示例性实施例提供的连接同一质量块的至少两个弹性件的示意性结构图；
图4示出了根据本公开示例性实施例的多个长度不同的弹性件的连接结构示意图；
图5示出了根据本公开示例性实施例的多个弹性件和连接件连接的结构示意图；
图6示出了根据本公开示例性实施例的支撑架的结构示意图；
图7示出了根据本公开示例性实施例的封盖的结构示意图；
图8示出了根据本公开示例性实施例的测试声子晶胞的色散图。
附图标记：
110-支撑架， 120-弹性减振件；
121-弹性件， 122-质量块；
1211-弹性件的第一端， 1212-弹性件的第二端；
130-连接件， 111-子支撑杆；
1111-子支撑杆的第一端, 1112-子支撑杆的第二端；
140-封盖。
具体实施方式
为了使本公开所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本公开进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本公开，并不用于限定本公开。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
在本公开的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，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公开的限制。
在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
随着科技的发展和社会的进步，各种高精尖设备层出不穷，但由于设备的振动会影响高精尖设备的使用，轻则影响实验或测量的精度，重则损坏设备，因此，在使用高精尖设备时需要考虑振动带来的影响，尽可能的抑制有害振动是亟待解决的问题。
目前对于抑制有害振动的方法主要有四种，分别是主动控制技术、被动控制技术、半主动控制技术及混合控制技术。主动控制技术需要外部能源，整个系统的能耗较大，且复杂成本高可靠性差；被动控制技术局限在于其对低频减振的效果不理想，不能灵活调整频率范围等，尤其是对于大面积板壳结构而言；半主动控制作为复合系统依然存在稳定性和成本问题，并不成熟。
而声学超材料作为超材料在弹性力学范畴的分支具有的低频带隙的力学特性，为减振降噪提供了新思路，成为减振降噪领域的研究前沿。
目前，声学超材料主要关注方向仍然是围绕布拉格散射机理和局域共振机理进行探索，在此基础上对结构进行设计，发展出许多具有良好振动特性的声学超材料结构，但在结构质量与结构尺寸上还有很大优化空间。布拉格散射型声子晶体的局限性在于需要晶格常数与声波波长处于同一个量级才能产生声波禁带，局域共振型声子晶体中的散射体在特定激励的作用下产生共振，并在弹性波长波行波相互作用，从而有效抑制了振动的传递。
为了克服上述布拉格散射型和局域共振型声子晶体各自相应的局限性，本公开通过拓扑学理论和布拉格散射理论相结合，以达到低频减振效果。本公开的声子晶胞可以破坏原有的时间反演对称性，导致狄拉克点被打开，形成能带结构，将原有的带隙范围拓宽到120Hz以上，将原有的带隙范围拓宽了至少34％，实现弹性波能量耗散，从而达到减振的目的。
图1示出了根据本公开示例性实施例提供的声子晶胞的示意性结构图。如图1所示，该声子晶胞可以包括：支撑架110以及设在支撑架110上的多个弹性减振件120，每个弹性减振件120包括多个弹性件121和多个质量块122，多个弹性件121设在支撑架110上，至少两个弹性件121与对应的质量块122连接。
在实际应用中，如图1所示，由于支撑架110具有支撑作用，当多个弹性减振件120设在支撑架110上时，多个弹性减振件120被支撑架110支撑，形成具有内部空间的多面体结构。当该声子晶胞用于减振时，声子晶胞的多个弹性减振件120将声波锁定在多面体结构的内部空间内，使得声波在多个弹性减振件120之间不断传递的过程中被消散。
如图1所示，上述支撑架110和弹性减振件120的连接方式可以根据弹性减振件120和支撑架110的材质决定。例如，上述支撑架110和弹性减振件120的材料可以包括金属和树脂中的一种或两种。当弹性减振件120的材质和支撑架110的材质为金属材质时，可以通过焊接的方式将弹性减振件120和支撑架110固定在一起；当弹性减振件120的材质和支撑架110的材质为树脂材质时，可以使用粘合剂将弹性减振件120和支撑架110固定在一起；当弹性减振件120的材质和支撑架110的材质不同时，可以考虑使用粘合剂或者螺栓等方式将弹性减振件120和支撑架110固定在一起。
如图1所示，上述由弹性减振件120和支撑架110形成的具有内部空间的多面体结构的形状可以根据实际应用场景进行设计，例如，该多面体结构的横截面可以为矩形，可以为三角形，也可以为气体不规则形状等，并不限于此。
如图1所示，当上述多面体结构的横截面的形状为矩形时，支撑架110的一个端部可以分别与3个弹性减振件120的端部连接，使得支撑架110可以支撑多个弹性减振件120形成多面体结构。此时，每个弹性减振件120可以由多个弹性件121组成。当然，该支撑架110也可以有多个端部，支撑架110的每个端部分别与对应的一个弹性减振件120的端部连接。
如图1所示，当上述支撑架110的每个端部分别与对应的一个弹性减振件120的端部连接时，设由支撑架110和多个弹性减振件120组成的多面体结构为六面体，每个弹性减振件120包括4个弹性件121，此时，每个弹性件121的第一端1211分别与其余三个弹性件121的第一端1211部互相连接，每个弹性件121的第二端1212可以分别与对应的支撑件的一个端部连接，六面体的相邻的两个面通过每个面上的弹性件121的第二端1212互相连接在一起。应理解，这里的弹性件121的连接方式可以参考前文关于支撑架110和弹性减振件120的连接方式的相关描述，在此不再赘述。
图2示出了根据本公开示例性实施例提供的质量块122的示意性结构图。如图1和图2所示，上述质量块122的数量可以由实际应用场景决定。当上述质量块122的数量为一个时，一个质量块122可以位于每个弹性减振件120的中心位置；当上述质量块122的数量为多个时，多个质量块122可以均匀的分布在每个弹性减振件120上。至于质量块122和弹性减振件120的连接方式可以参考前文关于支撑架110和弹性减振件120的连接方式的相关描述，在此不再赘述。
由上可知，本公开示例性实施例提供的声子晶胞中，通过支撑架以及设在支撑架上的多个弹性减振件形成内部声波传动空腔。每个弹性减振件包括多个弹性件和多个质量块，其中，多个弹性件设在支撑架上，以固定弹性件的端部，使得弹性减振件的端部被固定，中部可以随着声波的振动而振动。至少两个弹性件与对应的质量块连接，至少两个弹性件和对应的质量块可以组合形成多稳态结构，该多稳态结构具有自锁机制，可以锁住声波的振动传递。当声波传送至该声子晶胞中时，由声波带动多个弹性件振动，此时，质量块可以和弹性件发生振动耦合效应，使得多个弹性件的振幅增大，能量传递效率提高，以加快声波的耗散。在多个多稳态结构的振动过程中，声波会在内部声波传动空腔内持续传递，直至耗散。
综上，本公开的声子晶胞可以基于拓扑学理论和布拉格散射理论实现低频减振效果，具体的，本公开可以通过支撑架、弹性件以及质量块的结构设计破坏原有的时间反演对称性，导致狄拉克点被打开，从而形成较大的能带结构，将原有的带隙范围拓宽，实现弹性波能量耗散，从而达到在较宽的频率带宽内实现减振的目的。
作为一种可能的实现方式，图3示出了根据本公开示例性实施例提供的连接同一质量块122的至少两个弹性件121的示意性结构图。如图1～图3所示，上述连接同一质量块122的至少两个弹性件121的结构可以根据实际应用场景进行选择。例如，连接同一质量块122的至少两个弹性件121可以为一体式结构，连接同一质量块122的至少两个弹性件121也可以为分体式结构。
在实际应用中，如图1～图3所示，可以根据需要的声子晶胞的大小确定的功能连接同一质量块122的至少两个弹性件121的结构。当实际需要的声子晶胞的尺寸较大时，连接同一质量块122的至少两个弹性件121可以为分体式结构，以便于加工和组装；当实际需要的声子晶胞的尺寸较小时，连接同一质量块122的至少两个弹性件121可以为一体式结构，一体式结构的连接同一质量块122的至少两个弹性件121组装更加便捷，且由于一体成型的弹性件121的质量较小，较容易在多个稳定状态之间来回跳动，因此，一体式结构的连接同一质量块122的至少两个弹性件121的减振效果更好。
如图1～图3所示，当上述连接同一质量块122的至少两个弹性件121为一体式结构时，可以使用3D打印、铸造、线切割机等方式按照设计的结构制备该一体式结构的弹性件121，然后在将质量块122固定在该一体式结构的弹性件121上形成一个弹性振动件。
例如，当上述连接同一质量块的至少两个弹性件的材质为密度为6359kg/m3，泊松比为0.33，杨氏模量为6.328×1010Gpa的金属材质时，可以采用铸造或者线切割的方式制备一体式结构的连接同一质量块的至少两个弹性件。
如图1～图3所示，当上述连接同一质量块122的至少两个弹性件121为分体式结构时，每个弹性振动件可以由至少两个弹性件121和位于至少两个弹性件121交点的质量块122构成。至少两个弹性件121可以交叉成图3所示的“X”型，也可以是网状等形状，并不限于此。每个弹性振动件的每个端部分别与相邻的弹性振动件对应的端部相连接。应理解，这里的对应的端部指当前面的弹性振动件的端部与相邻的另一个面的弹性振动件的部分端部连接，通过多个弹性振动件的端部相互连接构成多面体结构，此时，可以认为当前面的弹性振动件的端部和与其连接的相邻面的弹性振动件的端部对应。
作为一种可能的实现方式，如图1～图3所示，当上述连接同一质量块122的至少两个弹性件121为分体式结构时，连接同一质量块122的至少两个弹性件121的长度可以不同，以保证多个弹性件121连接处重合的部位尽可能少，减少对弹性振动件在多个稳定态之间跳动的影响。
示例性的，图4示出了根据本公开示例性实施例的多个长度不同的弹性件121的连接结构示意图。如图1～图4所示，当上述连接同一质量块122的弹性件121的个数为4个时，该四个弹性件121的长度可以为一长三短的设计，此时，可以将三个长度较短的弹性件121分别焊接在长度较长的弹性件121上即可，减少了四个弹性件121连接时重合的部位的厚度，使得弹性件121较易发生形变，从而提高了声子晶胞的减振效果。
作为一种可能的实现方式，图5示出了根据本公开示例性实施例的多个弹性件121和连接件130连接的结构示意图。如图1～图5所示，为了减少多个弹性件121连接时重合的部位的厚度，提高了声子晶胞的减振效果，上述声子晶胞还可以包括连接件130，至少两个弹性件121均与连接件130连接，此时，多个弹性件121的长度可以相同，质量块122固定在连接件130上。
作为一种可能的实现方式，如图1～图5所示，上述每个弹性件121在自由状态下具有弧度，通过弧度的设计可以使得由具有弧度的弹性件121组成的弹性振动件在收到声波振动激励时更容易产生形变，并在不断的形变过程中阻止声波传递，使得声波在内部空间中来回振动直至消散，提高了声子晶胞的减振效果。
作为一种可能的实现方式，如图1～图5所示，上述多个弹性减振件120位于支撑架110的表面，弹性减振件120与声子晶胞的晶面对应，应理解，这里的对应指由多个弹性减振件120和支撑架110构成的声子晶胞为多面体，多面体的每一面可以为该声子晶胞的晶面，每个晶面包括一个弹性减振件120。
如图1～图5所示，为了提高声子晶胞的减振效果，使得多个弹性件121，质量块122和支撑架110之间可以形成多稳态结构，以阻隔声波传递，上述弹性减振件120包括的质量块122与对应的声子晶胞的晶面之间具有间隔。例如，该弹性减振件120可以为图3所示的朝向支撑架110的方向内凹的结构，也可以为远离支撑架110的方向外凸的结构等，并不限于此。
作为一种可能的实现方式，图6示出了根据本公开示例性实施例的支撑架110的结构示意图。如图1～图6所示，上述支撑架110可以包括多个子支撑杆111，多个子支撑杆111相交，每个子支撑杆的端部均与相应弹性件121连接。应理解，这里的多个子支撑杆111的连接方式可以参考前文关于支撑架110和弹性减振件120的连接方式的相关描述，在此不再赘述。
示例性的，如图1～图6所示，当上述支撑架110包括多个子支撑杆111时，多个子支撑杆111的第一端1111可以相交于一点，多个子支撑杆111的第二端1112可以分别与相应的弹性件121连接。例如，每个子支撑杆111的第二端1112可以与对应的一个弹性件121的一端连接，也可以与对应的多个弹性件121的一端连接，以保证结构的稳定性。
在一些可选方式中，如图1～图6所示，上述子支撑杆111的长度可以根据多面体结构的形状进行设计，例如，当多面体结构为规则的六面体结构，且每个子支撑杆111分别与三个弹性件121连接，即每个子支撑杆111的第二端1112分别位于六面体结构的顶点处时，每个子支撑杆111的长度可以相同。
作为一种可能的实现方式，图7示出了根据本公开示例性实施例的封盖的结构示意图。如图1～图7所示，为了便于运输和组装，上述声子晶胞还可以包括多个封盖140，封盖140与声子晶胞的晶面对应，封盖140与相应弹性件121连接。具有保护内部结构和便于连接多个声子晶胞的作用。应理解，这里的对应指由多个弹性减振件120和支撑架110构成的声子晶胞为多面体，多面体的每一面可以为该声子晶胞的晶面，每个晶面的弹性振动件包括的弹性件121上连接有一个封盖140。需要说明的是，封盖140和相应弹性件121的连接方式可以参考前文关于支撑架110和弹性减振件120的连接方式的相关描述，在此不再赘述。
本公开示例性实施例提供的声子晶胞能够产生布拉格带隙抑制弹性波在声子晶胞结构内传递，且声子晶胞的尺寸和材质都会对弹性波的抑制效果产生影响，在实际应用中可以通过调整声子晶胞中的弹性减振件和支撑架的尺寸以满足不同的工况要求。本公开示例性实施例的声子晶胞能够广泛用于交通运输、国防军工、精密加工、建筑与文物保护等需要减振的领域。
为了验证本公开示例性实施例的声子晶胞的减振效果，以密度为6359kg/m3，泊松比为0.33，杨氏模量为6.328×1010GPa为支撑架材料、弹性减振件材料和封盖材料的声子晶胞结构为测试声子晶胞，对该测试声子晶胞的减振效果进行测试，测试结果见图8，图8中横坐标表示波矢，纵坐标表示频率。由图8可知，该测试声子晶胞在120Hz～210Hz的频率范围内有良好的减振效果，可见，本公开示例性实施例的声子晶胞在低频区域有较好的减振效果。
本公开实施例还提供一种声子晶体，包括：多个本公开示例性实施例提供的声子晶胞。
在实际应用中，上述声子晶体可以由多个声子晶胞周期性排列组成，至于需要使用的声子晶胞的数量、声子晶胞的大小和声子晶胞的形状等可以根据实际需要进行选择，在此不做限定。由此可知，本公开示例性实施例的声子晶体仅需要通过多个声子晶胞排列组合即可获得，具有安装便捷，应用范围广泛的效果。
与现有技术相比，本公开实施例提供的声子晶体的有益效果与上述声子晶胞的有益效果相同，在此不做赘述。
在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种声子晶胞，其特征在于，包括：支撑架以及设在所述支撑架上的多个弹性减振件，每个所述弹性减振件包括多个弹性件和多个质量块，多个所述弹性件设在所述支撑架上，至少两个所述弹性件与对应的所述质量块连接。
2.根据权利要求1所述的声子晶胞，其特征在于，连接同一所述质量块的至少两个所述弹性件为一体式结构或分体式结构。
3.根据权利要求1所述的声子晶胞，其特征在于，连接同一所述质量块的至少两个所述弹性件的长度不同。
4.根据权利要求1所述的声子晶胞，其特征在于，所述声子晶胞还包括连接件，至少两个所述弹性件均与所述连接件连接，多个所述弹性件的长度相同，所述质量块固定在所述连接件上。
5.根据权利要求1所述的声子晶胞，其特征在于，每个所述弹性件在自由状态下具有弧度。
6.根据权利要求1所述的声子晶胞，其特征在于，多个所述弹性减振件位于所述支撑架的表面，所述弹性减振件与所述声子晶胞的晶面对应，所述弹性减振件包括的质量块与对应的所述声子晶胞的晶面之间具有间隔。
7.根据权利要求1所述的声子晶胞构，其特征在于，所述支撑架包括多个子支撑杆，多个所述子支撑杆相交，每个所述子支撑杆的端部均与相应所述弹性件连接。
8.根据权利要求7所述的声子晶胞，其特征在于，每个所述子支撑杆的长度相同。
9.根据权利要求1～8任一项所述的声子晶胞，其特征在于，所述声子晶胞还包括多个封盖，所述封盖与所述声子晶胞的晶面对应，所述封盖与相应所述弹性件连接；和/或，
所述支撑架、所述弹性减振件的材料包括金属和树脂中的一种或两种。
10.一种声子晶体，其特征在于，包括多个权利要求1～9任一项所述的声子晶胞。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311278632.XA CN117153137A (zh) | 2023-09-28 | 2023-09-28 | 一种声子晶胞和声子晶体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311278632.XA CN117153137A (zh) | 2023-09-28 | 2023-09-28 | 一种声子晶胞和声子晶体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117153137A true CN117153137A (zh) | 2023-12-01 |
Family
ID=88898912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311278632.XA Pending CN117153137A (zh) | 2023-09-28 | 2023-09-28 | 一种声子晶胞和声子晶体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117153137A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118212904A (zh) * | 2024-05-20 | 2024-06-18 | 北京量子信息科学研究院 | 单晶金刚石声子晶体及其制备方法、量子器件 |
-
2023
- 2023-09-28 CN CN202311278632.XA patent/CN117153137A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118212904A (zh) * | 2024-05-20 | 2024-06-18 | 北京量子信息科学研究院 | 单晶金刚石声子晶体及其制备方法、量子器件 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11074901B2 (en) | Phononic crystal vibration isolator with inertia amplification mechanism | |
| CN117153137A (zh) | 一种声子晶胞和声子晶体 | |
| Tian et al. | Elastic wave propagation in the elastic metamaterials containing parallel multi-resonators | |
| Brennan et al. | Strategies for the active control of flexural vibration on a beam | |
| Sheng et al. | Synthetical vibration reduction of the nonlinear acoustic metamaterial honeycomb sandwich plate | |
| Yang et al. | Towards metamaterial rods with amplitude-dependent band gaps: A superelastic alloy-based approach | |
| Shao et al. | Study on the band gap optimization and defect state of two-dimensional honeycomb phononic crystals | |
| CN111400945B (zh) | 一种局域共振型声子晶体的轻量化设计方法 | |
| CN211525407U (zh) | 一种带有非线性能量阱的周期结构 | |
| Jeon et al. | Elastic coiling-up-space metamaterial | |
| Cheng et al. | Multi-frequency band gap and active frequency modulation of snowflake-like convex horn ligament structure | |
| CN115062517A (zh) | 一种细长结构的吸振装置及其能带结构的计算方法 | |
| CN221149647U (zh) | 一种声子晶胞和声子晶体 | |
| CN115083381A (zh) | 基于声学黑洞效应与共振原理的全频带减振结构及方法 | |
| CN108842963B (zh) | 一种抑制振动的周期梁 | |
| Hou et al. | Extremely low frequency band gaps of beam-like inertial amplification metamaterials | |
| Xu et al. | Simultaneous low-frequency vibration suppression and energy harvesting using a metastructure with alternately combined nonlinear local resonators | |
| CN111833837A (zh) | 一种可调式单级多带隙声学超材料结构及调整方法 | |
| Kalderon et al. | A Phononic Metamaterial Incorporating Directional Amplification for Low Frequency Isolation | |
| CN114352666B (zh) | 禁带和颗粒阻尼协同作用的局域共振非线性超材料装置 | |
| Yamaguchi et al. | Vibrations of beams with an absorber consisting of a viscoelastic solid and a beam | |
| CN116645943A (zh) | 一种弹性超材料单元及采用弹性超材料单元的减振方法 | |
| CN113108002B (zh) | 一种具有颗粒阻尼特性的立体形式声子晶体隔振降噪装置 | |
| CN116292736A (zh) | 一种局域共振形式抗冲击准零刚力学超结构装置 | |
| KR102628439B1 (ko) | 메타물질 기반 탄성파 평행 이동 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |