[发明专利]一种带有双稳态非线性能量阱的周期结构

权利要求书

1.一种带有双稳态非线性能量阱的周期结构，其特征在于，该周期结构包括板基体(1)，以及按照周期性或者拟周期性排列在所述板基体(1)上凸起设置的m行n列的双稳态NES(2)；其中双稳态NES(2)由两个弹簧(2-1)、一个阻尼器(2-2)和一个小质量块(2-3)组成；每个弹簧(2-1)通过刚性固定端(3)与板基体(1)固结在一起；刚性固定端(3)的轴线垂直于板基体(1)的表面，弹簧(2-1)一端与刚性固定端(3)相连，另一端与小质量块(2-3)相连；阻尼器(2-2)一端与小质量块(2-3)相连，另一端与板基体(1)表面相连。

2.根据权利要求1所述的一种带有双稳态非线性能量阱的周期结构，其特征在于，所述弹簧(2-1)轴线与水平线之间的角度为θ，当|θ|为某一大于0°的角度时，两弹簧(2-1)处于自由长度l₀，此时该结构整体处于平衡状态；当θ＝0°时，两弹簧(2-1)长度为l，l＜l₀，此时两弹簧(2-1)处于压缩状态，结构整体处于不平衡状态。

3.根据权利要求1所述的一种带有双稳态非线性能量阱的周期结构，其特征在于，所述板基体(1)上先在板上凸起设置m行n列的由一层软材料(4)和一层硬材料(5)堆叠成的振子，再在每个振子上设置双稳态NES(2)，并通过刚性固定端(3)固结。

4.根据权利要求3所述的一种带有双稳态非线性能量阱的周期结构，其特征在于，所述的双稳态NES(2)和凸起设置的由软材料(4)和硬材料(5)堆叠成的散射体振子在基体板(1)上为单侧或者双侧布置。

5.根据权利要求1所述的一种带有双稳态非线性能量阱的周期结构，其特征在于，所述的双稳态NES(2)的小质量块(2-3)为圆柱形，长方体形或者球形；刚性固定端(3)的形状为圆柱形或者长方体形。

6.根据权利要求3所述的一种带有双稳态非线性能量阱的周期结构，其特征在于，所述的软材料(4)和硬材料(5)的形状相同或不同，为圆柱形或长方体形。

7.根据权利要求1所述的一种带有双稳态非线性能量阱的周期结构，其特征在于，所述基体板(1)、双稳态NES(2)的小质量块(2-3)以及软材料(4)、硬材料(5)的厚度相同或不同。

8.根据权利要求1所述的一种带有双稳态非线性能量阱的周期结构，其特征在于，所述的m行n列的双稳态NES(2)组成周期结构的最小的重复单元叫做单胞，各单胞之间的排列形状是正方形，正三角形或其他多边形。

9.根据权利要求1所述的一种带有双稳态非线性能量阱的周期结构，其特征在于，所述基体板(1)的材料是金属、混凝土、陶瓷、纤维增强复合材料或橡胶或聚氨酯材料。

10.根据权利要求3所述的一种带有双稳态非线性能量阱的周期结构，其特征在于，所述软材料(4)是橡胶或聚氨酯等高分子材料；硬材料(5)和双稳态NES(2)的小质量块(2-3)的材料是金属、混凝土、陶瓷或纤维增强复合材料。