[发明专利]一种组合式多线谱波阻隔振器及设计方法

说明书

本发明涉及一种组合式多线谱波阻隔振器及设计方法，组合式多线谱波阻隔振器，包括：隔振支撑(1)和局域共振结构(2)；所述隔振支撑(1)在所述局域共振结构(2)的周围设置有多个，且所述隔振支撑(1)与所述局域共振结构(2)可拆卸的连接；所述隔振支撑(1)的上下两侧分别用于连接隔振对象和基座；其中，所述隔振支撑(1)为弹簧、橡胶座或具有弹性力的悬臂梁结构；所述局域共振结构(2)具有多阶共振模态，且所述多阶共振模态用于提供多个局域共振状态，其中，所述多阶共振模态对应隔振曲线的多个局域共振峰。

技术领域

本发明涉及减隔振器领域，尤其涉及一种组合式多线谱波阻隔振器及设计方法。

背景技术

传统隔振器通常只具有单一隔振性能，难以满足多项隔振要求。橡胶隔振器具有良好的阻尼性能，能有效抑制隔振器共振峰传递率，但是隔振效率低，环境适应性差。反共振隔振器同时具有宽频隔振和窄带线谱隔振的优点，在某些特定的频率附近能够实现较高的隔振效率。然而，传统的反共振隔振器只有一个局域共振状态，即只在一个较窄的频率区具有很低的传递率，想要实现多频隔振，需要在隔振对象(主质量块)上附加多个质量-弹簧系统，导致隔振器质量增大、安装复杂等问题。例如，中国专利CN110469625A公开了一种借助空气弹簧调频的液压式反共振隔振器，其包括第一端盖、隔离膜、外筒体、隔振弹簧、内筒体、第二端盖；内筒体的一端延伸至外筒体内，内筒体的另一端与第二端盖相扣接，外筒体背离第二端盖的一端与第一端盖相扣接；隔振弹簧分别与内筒体的外壁、外筒体的内壁贴合连接后，由第一端盖、外筒体、隔振弹簧、内筒体以及第二端盖共同构成一个密封腔体结构；隔离膜连接于第一端盖的内部并形成密封的弹性腔体。该液压式反共振隔振器能够很好地阻断频率恒定的振动激励向被隔振对象传递，在隔振频率附近具有较高的隔振效率。但是该液压式反共振隔振器通过附加其他结构的方式导致其同样面临前述的质量大、体积大、结构复杂等的问题。

波阻隔振器是应用声学超材料的局域共振原理提出的一种兼顾承载、宽频隔振和高效宽带线谱隔离的新型隔振器。波阻隔振器将承载部分视为微小质量的单元，在单元上附加/安装局域共振结构，使隔振器的动态等效质量密度在局域共振频率附近为正负无穷大值，在整个隔振器的振动传递率曲线上谷值来抑制线谱，可在不改变承载刚度的前提下实现高效线谱隔离。但如何在有限的空间内，用灵活设计组装出针对不同设备的、轻质、小尺寸、应对多线谱的隔振器为复杂繁琐的工作，而且一体化成型的波阻隔振器耗材多、耗时长、制造成本非常高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种组合式多线谱波阻隔振器及设计方法，用于实现多线谱波阻隔振器的灵活设计并大幅降低生产制造成本。

为实现上述发明目的，本发明提供一种组合式多线谱波阻隔振器，包括：隔振支撑和局域共振结构；

所述隔振支撑在所述局域共振结构的周围设置有多个，且所述隔振支撑与所述局域共振结构可拆卸的连接；

所述隔振支撑的上下两侧分别用于连接隔振对象和基座；其中，所述隔振支撑为弹簧、橡胶座或具有弹性力的悬臂梁结构；

所述局域共振结构具有多阶共振模态，且所述多阶共振模态用于提供多个局域共振状态，其中，所述多阶共振模态对应隔振曲线的多个局域共振峰。

根据本发明的一个方面，所述隔振支撑为一端与所述局域共振结构相连接的闭环式悬臂梁结构，且所述悬臂梁结构为金属的；

所述局域共振结构为金属的。

根据本发明的一个方面，还包括：摩擦阻尼结构和限位结构；

所述摩擦阻尼结构设置于所述隔振支撑的中空位置，用于抑制隔振器共振峰传递率；

限位结构设置于所述隔振支撑的中空位置，用于抑制最大动变位。

根据本发明的一个方面，所述摩擦阻尼结构和限位结构相互独立的设置，且沿所述隔振支撑的长度方向，所述摩擦阻尼结构和限位结构具有间隔的布置；