[发明专利]一种具有宽频减振特性的伞状弹性超材料结构

说明书

本发明公开了一种具有宽频减振特性的伞状弹性超材料结构，包括伞帽、弹性圆环状结构和伞柱；所述伞帽和伞柱之间由弹性圆环状结构连接，所述伞帽和伞柱之间形成空腔。本发明实施例提供的伞状弹性超材料结构，具有优异的振动带隙特性，能够有效减少低频微振动对精密仪器、设备的影响。

技术领域

本发明属于减振技术领域，具体涉及一种具有宽频减振特性的伞状弹性超材料结构。

背景技术

建设施工引起的振动会干扰相邻地区的精密仪器及高精度设备正常使用，影响正常的科研及工业工作的展开。目前，对由于建设施工等产生的振动的级别以及噪声的评级和研究不够全面，频域范围较大的振动对精密仪器与设备的影响研究则更少，也没有高效率的减少低频微振动的减振装置。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种具有宽频减振特性的伞状弹性超材料结构，具有优异的振动带隙特性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种具有宽频减振特性的伞状弹性超材料结构，包括伞帽、弹性圆环状结构和伞柱；所述伞帽和伞柱之间由弹性圆环状结构连接，所述伞帽和伞柱之间形成空腔。

进一步的，所述伞帽、弹性圆环状结构和伞柱的制作材料均不相同。

进一步的，所述伞帽采用环氧树脂材料；所述弹性圆环状结构采用橡胶材料；所述伞柱采用钢材料。

进一步的，所述伞帽的形状为：顶端部分被削掉的第一半球壳体，所述第一半球壳体顶端部分被削掉的高度小于第一半球壳体的内径与外径之差；所述第一半球壳体被削掉顶端部分后形成的平面与所述第一半球壳体的半球面平行。

进一步的，所述弹性圆环状结构的形状为：顶端部分被削掉的第二半球壳体，所述第二半球壳体的顶端部分被削掉后形成圆环，所述第二半球壳体被削掉的顶端部分的底面平行于所述第二半球壳体的半球面。

进一步的，所述伞柱包括实心半球体和圆柱体，所述实心半球体的半球面连接在所述圆柱体的顶部，所述圆柱体的顶面与所述实心半球体的半球面面积相同。

进一步的，所述第一半球壳体的内半球壳直径与所述第二半球壳体的外半球壳直径相匹配；所述第二半球壳体的内半球壳直径与所述实心半球体的直径相匹配；所述弹性圆环状结构的内环连接在所述实心半球体上，所述伞帽的内壁与所述弹性圆环状结构的外环连接。

进一步的，所述第一半球壳体的内半球壳直径为16mm，外半球壳直径为20mm，顶面距离半球壳底面距离为9mm；所述弹性圆环状结构的内环直径为14mm，外环直径为16mm，高度为2mm；所述实心半球体的直径为14mm。

进一步的，所述弹性圆环状结构的高度小于伞帽的高度以及实心半球体的高度。

进一步的，所述伞状弹性超材料结构沿所述伞柱的轴线轴对称。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明实施例提供的伞状弹性超材料结构，具有优异的振动带隙特性，形成的一定程度的空腔相比于其它实心的声子晶体结构，能够有效减少低频微振动对精密仪器、设备的影响。

2、本发明实施例提供的伞状弹性超材料结构采用了不同的材料，本发明实施例提供的伞状弹性超材料结构具有良好的加工制造优势，大幅降低了制造成本。

3、本发明实施例提供的伞状弹性超材料结构比传统隔振结构在相同尺寸上质量更轻，对弹性波具有可调节的带隙范围。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例伞状弹性超材料结构的结构示意图。