[发明专利]一种压电式声子晶体吸振电采集装置

说明书

本发明公开了一种压电式声子晶体吸振电采集装置，包括基体和底座，所述基体固定设置在所述底座上，所述底座连接在振动结构上；其中，所述基体内设置有若干呈空心腔状的散射体，所述散射体内依次设置有橡胶层、金属层以及压电层，所述橡胶层的外表面贴置在所述散射体的顶面或底面。本发明的优点是：设备结构简单，制造便捷，能够同时实现吸振以及振动能量向电能的转化，能够用于降低土工结构的振动响应，实现振动能量的回收再利用。

技术领域

本发明属于建筑设备吸振技术领域，具体涉及一种压电式声子晶体吸振电采集装置。

背景技术

随着建筑业的发展，现有的土木结构如桥梁、建筑等在施工中，在自然环境和施工作业的影响下，通常会存在规律性的振动。现有的土木施工中，忽略了振动对土木结构的稳定性的影响，也没有针对土木结构振动做出有效的防护，更没有基于土木结构振动而进行能量回收的技术方案。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种压电式声子晶体吸振电采集装置，通过在振动结构上设置具备振动吸收转换为电能的基体及其内部的散射体，减小了振动结构的振动情况，并且将振动能量转换为可利用的电能。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种压电式声子晶体吸振电采集装置，其特征在于，包括基体和底座，所述基体固定设置在所述底座上，所述底座连接在振动结构上；其中，所述基体内设置有若干呈空心腔状的散射体，所述散射体内依次设置有橡胶层、金属层以及压电层，所述橡胶层的外表面贴置在所述散射体的顶面或底面。

所述基体内设置有若干谐振腔，每个所述谐振腔由两个反向对称设置的所述散射体构成。

所述谐振腔中两个所述散射体内的所述橡胶层设置在相邻的一侧。

所述基体呈方形结构，所述谐振腔在所述基体内呈声子晶体周期结构排布且中心位置空缺。

所述橡胶层、所述金属层、所述压电层为圆柱状结构。

所述橡胶层的横截面积小于所述金属层和所述压电层的横截面积。

所述橡胶层为高阻尼橡胶层。

所述压电层包括位于上、下两侧的极板和位于中间的压电材料板，所述极板连接外部的整流装置。

所述压电材料板为压电陶瓷板。

所述基体为弹性钢材质。

本发明的优点是：（1）设备结构简单，制造便捷；（2）能够同时实现吸振以及振动能量向电能的转化；（3）能够用于降低土工结构的振动响应，实现振动能量的回收再利用。

附图说明

图1为本发明实施例中压电式声子晶体吸振电采集装置的纵剖面的结构示意图；

图2为本发明实施例中压电式声子晶体吸振电采集装置的横剖面的结构示意图；

图3为本发明实施例中散射体的结构示意图；

图4为本发明实施例中压电层的结构示意图；

图5为本发明实施例中存在点缺陷的声子晶体周期结构的示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-5，图中各标记分别为：基体1、底座2、散射体3、谐振腔4、橡胶层5、金属层6、压电层7、压电材料板8、极板9。