[发明专利]一种结合多单胞带隙的S型声子晶体周期结构

说明书

一种结合多单胞带隙的S型声子晶体周期结构，属于减振降噪技术领域，本发明为了解决现有声子晶体在低频范围内产生带隙时，存在尺寸大且带隙宽度窄的问题，本发明提供一种结合多单胞带隙的S型声子晶体周期结构，所述周期结构包括m个S型声子晶体单个胞元，所述m个S型声子晶体单个胞元呈周期性矩阵排布，所述S型声子晶体单个胞元包括一号子胞元层、二号子胞元层和三号子胞元层，一号子胞元层、二号子胞元层和三号子胞元层右上至下依次设置，且相邻两个子胞元层之间通过连接杆相连，本申请改变声子晶体的周期排列方式，同时结合多种胞元，结合其带隙，达到良好的减振降噪的效果。

技术领域

本发明属于减振降噪技术领域，具体涉及一种结合多单胞带隙的S型声子晶体周期结构。

背景技术

声子晶体是具有弹性波带隙的人工复合材料或周期结构。由于其带隙特性，近年来广受关注。处于声子晶体的禁带频率范围时，弹性波的传播受到阻碍，而在通带频率范围内，弹性波可以正常传播。因此，声子晶体在减振降噪领域具有广阔的应用前景。

工程实际应用中，许多工程装备面临振动问题，许多精密机械对减振的要求更为严格，利用声子晶体的带隙特性，将其运用于隔振结构中，可以达到良好的减振效果。目前，声子晶体在低频范围内产生带隙，存在尺寸大且带隙宽度窄的问题。

发明内容

本发明为了解决现有声子晶体在低频范围内产生带隙时，存在尺寸大且带隙宽度窄的问题，进而提供一种结合多单胞带隙的S型声子晶体周期结构；

一种结合多单胞带隙的S型声子晶体周期结构，所述周期结构包括m个S型声子晶体单个胞元，所述m个S型声子晶体单个胞元呈周期性矩阵排布，m为正整数；

所述S型声子晶体单个胞元包括一号子胞元层、二号子胞元层和三号子胞元层，一号子胞元层、二号子胞元层和三号子胞元层右上至下依次设置，且一号子胞元层与二号子胞元层平行设置，一号子胞元层的两端分别设有一个一号连接杆，每个一号连接杆的一端与一号子胞元层的一端相连，每个一号连接杆的另一端与二号子胞元层对应的一端相连，三号子胞元层的两端分别设有一个二号连接杆，每个二号连接杆的一端与三号子胞元层的一端相连，每个二号连接杆的另一端与二号子胞元层对应的一端相连；

进一步地，所述一号子胞元层包括n个一号大截面长方体和n+1个一号小截面长方体，n为正整数，n+1个一号小截面长方体沿水平方向依次等距设置，每个一号大截面长方体设置在相邻两个一号小截面长方体之间，且每个一号小截面长方体的一端与一号大截面长方体一侧的中心处固定连接，每个一号大截面长方体的前侧沿竖直方向加工有一个一号长方形通孔，每个一号大截面长方体与一个一号小截面长方体组成一个一号子胞元，位于一号子胞元层两端的一号小截面长方体分别与一个一号连接杆相连；

进一步地，所述二号子胞元层为双排结构，两排二号子胞元上下平行设置，且两排二号子胞元构成相同，每排二号子胞元包括n个二号大截面长方体和n+1个二号小截面长方体，n+1个二号小截面长方体沿水平方向依次等距设置，每个二号大截面长方体设置在相邻两个二号小截面长方体之间，且每个二号小截面长方体的一端与二号大截面长方体一侧的中心处固定连接，每个二号大截面长方体的前侧沿水平方向加工等距加工有三个二号长方形通孔，每个二号大截面长方体与一个二号小截面长方体组成一个二号子胞元，位于两排二号子胞元中上排二号子胞元两端的二号小截面长方体分别与一个一号连接杆相连，位于两排二号子胞元中下排二号子胞元两端的二号小截面长方体分别与一个二号连接杆相连；

进一步地，所述三号子胞元层包括n个三号大截面长方体和n+1个三号小截面长方体，n+1个三号小截面长方体沿水平方向依次等距设置，每个三号大截面长方体设置在相邻两个三号小截面长方体之间，且每个三号小截面长方体的一端与三号大截面长方体一侧的中心处固定连接，每个三号大截面长方体的前侧沿水平方向等距加工有两个三号长方形通孔，每个三号大截面长方体与一个三号小截面长方体组成一个三号子胞元，位于三号子胞元层两端的三号小截面长方体分别与一个二号连接杆相连；