[发明专利]动力吸振装置

说明书

本发明提供了一种动力吸振装置，包括至少一个吸振主体和至少一个黑洞结构，其中，该吸振主体连接被减振结构并用于吸收被减振结构的振动，变截面部的厚度沿靠近吸振主体的方向逐渐变大，动力吸振装置的固有频率与被减振结构的固有频率相匹配，由于黑洞结构只需在截止频率之上就能够起到减振效果，所以具有宽频特性，并且由于声学黑洞效应，理想状态下，振动波在黑洞结构内传播时，当变截面部的厚度衰减为零时，其波速可以减小为零，使得该动力吸振装置能够将截止频率以上的弹性波聚集在小厚度处，被附加的阻尼材料耗散，拓展了减振降噪的频率范围，提高了减振降噪效果。

技术领域

本发明属于振动控制技术领域，更具体地说，是涉及一种动力吸振装置。

背景技术

目前轨道交通为达到减振降噪的目的，主要从振源、传播途径、受振体这3个方面来考虑。其中，振源减振降噪技术为主要控制措施，并且也是最有效的，通常，钢轨减振降噪技术为最常见振源控制技术。钢轨振动控制技术现阶段主要采用阻尼技术，主要分为阻尼钢轨和钢轨动力吸振装置。阻尼钢轨对中、高频段内的钢轨振动噪声具有良好的减振降噪效果，但对于需要控制的钢轨主频振动，其减振降噪效果有限；钢轨动力吸振装置虽能对钢轨主频振动进行有效控制，但是现有技术中的动力吸振装置，仅能够在其固有频率附近对被减振结构的振动进行有效控制，其减振降噪的频率范围较窄，导致减振降噪的效果有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种动力吸振装置，以解决现有技术中存在的动力吸振装置减振降噪的频率范围较窄，导致减振降噪的效果有限的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种动力吸振装置，与被减振结构配合使用，所述动力吸振装置包括至少一个吸振主体及至少一个黑洞结构，所述吸振主体连接所述被减振结构，以吸收所述被减振结构的振动，所述黑洞结构包括连接于所述吸振主体的变截面部，所述变截面部的厚度沿靠近所述吸振主体的方向逐渐变大，所述变截面部的固有频率与所述被减振结构的固有频率相匹配，所述变截面部采用金属材料制成。

进一步地，所述变截面部的厚度沿靠近所述吸振主体的方向呈幂函数变化。

进一步地，所述幂函数为：h(x)＝ε(x-x₀)^m+h₀/2，指数m≥2，其中(x₀＜x≤x₁)；其中，x表示所述变截面部中的某一点与所述黑洞结构外边缘之间的水平距离，h(x)表示该点与所述黑洞结构的中轴线之间的垂直距离， x₀表示最小厚度的延伸距离，x₁表示当所述变截面部表面的某一个点与所述黑洞结构的中轴线之间的垂直距离最大时，该点与所述黑洞结构外边缘之间的延伸距离，h₀表示所述黑洞结构的最小厚度。

进一步地，所述黑洞结构还包括连接于所述变截面部远离所述吸振主体一侧的延伸部，所述延伸部的厚度沿靠近所述吸振主体的方向呈常数函数变化，所述常数函数为：h(x)＝h₀/2,所述吸振装置还包括与所述变截面部连接的阻尼件，所述阻尼件由黏弹性材料制成并用于提高所述变截面部的结构损耗因子，以将所述变截面部的振动能量耗散。

进一步地，所述变截面部具有至少一个吸振凹弧面。

进一步地，所述变截面部具有两个所述吸振凹弧面，两所述吸振凹弧面以所述变截面部的中轴线为轴对称设置。

进一步地，所述吸振主体呈立方体，所述吸振主体的厚度与所述黑洞结构的最大厚度相等。

进一步地，所述变截面部和所述延伸部均设有两个，两所述变截面部沿所述吸振主体的中轴线对称设置，且两所述延伸部沿所述吸振主体的中轴线对称设置。

进一步地，所述动力吸振装置还包括与所述吸振主体连接的底板，所述底板能够与所述被减振结构贴紧连接。

进一步地，所述吸振主体与所述底板钎焊连接。