[发明专利]一种适用于多频段减振的分级周期结构超材料梁

说明书

一种适用于多频段减振的分级周期结构超材料梁，本发明涉及一种超材料梁，本发明为解决在工程应用中或振动试验中，减振效果不理想的问题，本发明包括基础梁，所述基础梁为长方形板体，所述一种适用于多频段减振的分级周期结构超材料梁还包括多组第一附加局域振子结构和多个第二附加局域振子结构，多组第一附加局域振子结构和多个第二附加局域振子结构由基础梁的一端至另一端交错安装在基础梁的下表面，每组第一附加局域振子结构由两个第一附加局域振子结构组成。本发明不仅能够验证理论及仿真结果，且能够被广泛应用到工程和生活中，具有十分明显的减振效果，能够满足多频段下减振及其性能优化需求。

技术领域

本发明涉及一种超材料梁，具体涉及一种适用于多频段减振的分级周期结构超材料梁，属于机械振动和噪声控制技术领域。

背景技术

在实际工程生产中常常遇到一些振动的困扰，在施工过程中一些振动会对施工造成很大影响，存在很大的安全隐患。超材料梁指的是使用一些人工制作具有某些特性的材料或特殊结构设计而成的梁体，主要应用在振动试验和工程减振当中，现有的减振技术主要是以声子晶体周期结构为主，在此基础上附加隔振器等，传统附加隔振器的设计，在工程应用中不易达到理想的减振效果。

发明内容

本发明为解决在工程应用中或振动试验中，减振效果不理想的问题，进而提供一种适用于多频段减振的分级周期结构超材料梁。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：

它包括基础梁，所述基础梁为长方形板体，所述一种适用于多频段减振的分级周期结构超材料梁还包括多组第一附加局域振子结构和多个第二附加局域振子结构，多组第一附加局域振子结构和多个第二附加局域振子结构由基础梁的一端至另一端交错安装在基础梁的下表面，每组第一附加局域振子结构由两个第一附加局域振子结构组成。

进一步地，所述第二附加局域振子结构的竖板高度不小于第一附加局域振子结构的竖板高度。

进一步地，每相邻两个第一附加局域振子结构之间的距离为(A)，第一附加局域振子结构与相邻的第二附加局域振子结构之间的距离为(B)，所述(A)与(B)相等。

进一步地，所述第一附加局域振子结构包括第一L形板体、第一横梁、两个第一C型夹和两个第一螺栓，所述第一L形板体的上端与第一横梁的下表面固定连接，两个所述第一C型夹相对设置在第一横梁的左右两侧，每个第一C型夹的下端均与第一横梁的连接成一体，每个第一C型夹的上端设有一个螺孔，第一螺栓插装在螺孔内。

进一步地，所述第二附加局域振子结构包括第二L形板体、第二横梁、两个第二C型夹和两个第二螺栓，所述第二L形板体的上端与第二横梁的下表面固定连接，所述两个第二C型夹相对设置在第二横梁的左右两侧，每个第二C型夹的下端与第二横梁的一端连接成一体，每个第二C型夹的上端设有一个螺孔，第二螺栓插装在螺孔内。

进一步地，所述第一L形板体、第一横梁、和两个第一C型夹为一体成形；所述第二L形板体、第二横梁和两个第二C型夹为一体成形。

进一步地，所述第二L形板体的竖板高度是第一L形板体的竖板高度的1.5至3倍。

本发明的有益效果是：

本发明的超材料梁通过多相不但能够保留原有周期结构的优良特性，并且通过引入局域共振的思想，通过第一附加局域振子结构和多个第二附加局域振子结构的设计，使得其减振频段不但较宽，而且减振效果更强。由于分级周期可以实现一个结构的多频段减振，能够使得减振的频率范围扩大，因此减振效果更好；

本发明不仅能够验证理论及仿真结果，且能够被广泛应用到工程和生活中，具有十分明显的减振效果，能够满足多频段下减振及其性能优化需求；

本发明结构简单，造价也较低，试件均使用机械加工手段而成，且所需材料均为常见材料，造价低廉，为科研节约经费。