[实用新型]一种基于声子晶体的智能化高速铁路桥梁支座隔振垫

说明书

本实用新型涉及一种基于声子晶体的智能化高速铁路桥梁支座隔振垫，其特征在于：它包括减振器主体部分，其中减振器主体部分包括顶板、振动传递杆、布拉格型声子晶体隔振组、法兰盘、第一固定底座、防护套筒、第二固定底座以及底板。本实用新型的方案从而使得声子晶体结构整体或局部组元的几何或物理参数都保持在常态，确保声子晶体结构带隙特性不受到温度变化的影响，从而确保声子晶体结构能够成功打开带隙，实现隔振的目标。

技术领域

本实用新型属于减振降噪领域，具体涉及一种基于声子晶体的智能化高速铁路桥梁支座隔振垫。

背景技术

随着我国铁路事业的高速度发展,同样也带来了许多的问题,例如噪声、振动等一系列环境问题应运而生。对于高速铁路来说,列车通过时产生的强烈振动,会直接影响到旅客乘车的舒适性。所以我们引入隔振支座,使运行的正常状态下,梁体传来纵向反力及梁端转角位移由支座实现。

隔振支座作为高架轨道交通振动控制的有效途径，在高架轨道交通振动控制中得到广泛的应用，但目前已有的隔振支座的隔振效果并不理想，尤其是在中低频范围内隔振效果较差，不能满足减振降噪需求，达到最好的隔振效果。

声子晶体是由两种或两种以上弹性介质按不同晶格周期列复合的材料。在声子晶体中，密度和弹性常数不同的材料按结构周期性复合在一起，相互不连通的材料称为散射体，连通为一体的材料称为基体。声子晶体最重要的一个特性就是带隙特性：弹性波在声子晶体中传播时，受其内部周期结构的作用，形成特殊的色散关系即能带结构，色散关系曲线之间的频率范围称为带隙，在这个频率范围内弹性波无法传播。利用其带隙性质，可设计出全新隔振、降噪材料，所以声子晶体在工程领域有着广泛的应用前景。

根据带隙频率所对应的波长与晶格常数的比例关系，带隙分为布拉格散射型(带隙频率所对应的波长与晶格常数处于同一数量级)和局域共振型(带隙频率所对应的波长远大于晶格常数)。对于布拉格散射型声子晶体，各原胞之间的相互作用或者说结构周期性起着主导作用，布拉格散射机理强调周期结构对波传播的影响，晶格结构、尺寸及材料组分搭配以及材料的属性均是带隙设计的关键因素。在外加声、光、电、热的物理场作用下，声子晶体结构整体或局部组元的几何或物理参数都会发生改变，从而影响声子晶体结构的带隙特性，甚至使声子晶体无法产生带隙，而由于我国地形条件复杂，铁路修建跨度大，跨越的地区气候差异大，这就要求在设计声子晶体减隔振结构时，考虑到温度因素。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供降低中低频域内振动的一种基于声子晶体的智能化高速铁路桥梁支座隔振垫。通过在隔振支座中引入隔振垫，为解决现有隔振支座整体隔振能力不足，尤其是在中低频范围内的隔振效果差的问题，同时为降低温度对声子晶体结构带隙特性的影响，引入温度控制系统，进而提供一种基于声子晶体的智能化高速铁路桥梁支座隔振垫；

具体而言，本实用新型提供一种基于声子晶体的智能化高速铁路桥梁支座隔振垫，其特征在于：它包括减振器主体部分，其中减振器主体部分包括顶板、振动传递杆、布拉格型声子晶体隔振组、法兰盘、第一固定底座、防护套筒、第二固定底座以及底板。

进一步地，其特征在于：振动传递杆固定在顶板和底板上，布拉格型声子晶体隔振组件通过法兰盘连接固定在固定底座上，固定底座通过螺栓连接在底板上，防护套筒固定在第一固定底座上。

进一步地，其特征在于：布拉格型声子晶体隔振组件由棱柱状布拉格型声子晶体结构嵌套在圆柱状布拉格型声子晶体结构内而组成，其中圆柱状以及棱柱状的基体均由树脂类材料制成，圆柱体和棱柱体外表面上加工由圆孔型凹槽，凹槽内周期均布固装的散射体均由铝材料制成。

进一步地，其特征在于：顶板和底板均由橡胶材料制成，振动传递杆和第一、第二固定底座均由普通钢材料制成，防护套筒由高强度钢材料制成。

进一步地，其特征在于：顶板、底板、第一固定底座上均加工有螺纹孔，振动传递杆两端加工有与顶板和底板上螺纹孔相匹配的螺纹。