[发明专利]一种基于应力刚化效应带隙可调的单质声子晶体隔振器

权利要求书

1.一种基于应力刚化效应带隙可调的单质声子晶体隔振器，其特征在于，包括上基座(1)、下基座(9)、集线器(17)及直流电源(18)；

在上基座(1)和下基座(9)之间布设若干根隔振声子晶体支撑轴(6)，在每根隔振声子晶体支撑轴(6)上套装有一组局域共振型声子晶体组件(10)，每组局域共振型声子晶体组件(10)由若干个局域共振型声子晶体单胞(11)组成，每个局域共振型声子晶体单胞(11)上可拆卸地装配有两对同极相对的电磁铁(14)，同一组局域共振型声子晶体组件(10)上的电磁铁(14)相互串联成一条闭合电路，每条闭合电路环通过外导线(15)与集线器(17)连接，集线器(17)与直流电源(18)连接；

每个局域共振型声子晶体单胞(11)由非铁磁性材料通过机械加工或增材制造工艺制成，隔振声子晶体支撑轴(6)由与所述局域共振型声子晶体单胞(11)相同的非铁磁性材料制成；

每个局域共振型声子晶体单胞(11)包括由下至上套设在隔振声子晶体支撑轴(6)上的一级散射体(13-1)和二级散射体(13-2)，在一级散射体(13-1)等角度均布四个共振悬臂(12)，两组同极相对的电磁铁(14)对应套设在这四个共振悬臂(12)上。

2.根据权利要求1所述的基于应力刚化效应带隙可调的单质声子晶体隔振器，其特征在于，在下基座(9)上部设有隔振下支座(8)，每根隔振声子晶体支撑轴(6)的上端插装在上基座(1)上，下端与隔振下支座(8)连接；在上基座(1)上方和隔振下支座(8)下方均设置压紧端盖(5)。

3.根据权利要求2所述的基于应力刚化效应带隙可调的单质声子晶体隔振器，其特征在于，还包括盖合在上基座(1)上的上蒙皮(2)，盖合在下基座(9)上的下蒙皮(4)，以及与上蒙皮(2)和下蒙皮(4)连接的侧蒙皮(3)，侧蒙皮(3)与上蒙皮(2)、下蒙皮(4)一同包覆于隔振器外周。

4.根据权利要求2所述的基于应力刚化效应带隙可调的单质声子晶体隔振器，其特征在于，隔振声子晶体支撑轴(6)的下端与隔振下支座(8)过渡配合，上方的压紧端盖(5)与上基座(1)胶接，下方的压紧端盖(5)与隔振下支座(8)胶接。

5.根据权利要求1所述的基于应力刚化效应带隙可调的单质声子晶体隔振器，其特征在于，每条闭合电路环的正负极与均布于上基座(1)上的接线柱(7)连接，通过接线柱(7)将外导线(15)与内导线(16)相连。

6.根据权利要求1所述的基于应力刚化效应带隙可调的单质声子晶体隔振器，其特征在于，所述非铁磁性材料为铝、铜或工程塑料。

7.根据权利要求1所述的基于应力刚化效应带隙可调的单质声子晶体隔振器，其特征在于，通过调节输入电流大小能够调节同极相对安装于共振悬臂(12)端的电磁铁(14)间的磁场强度，改变单元内部应力场，振动控制方程如下所示：

[K+K_σ]-ω²[M]＝[0]；

式中，K为结构刚度矩阵，M为质量矩阵，ω为圆频率，K_σ为应力附加刚度阵。

8.根据权利要求1～7中任意一项所述的基于应力刚化效应带隙可调的单质声子晶体隔振器，其特征在于，上基座(1)和下基座(9)的形状为正方形、正六边形或圆形。