学术前沿 | 一种基于板形超结构的低频宽带隔声隔振器

提出了一种超材料隔振器，称为波隔振器，它保持了足够的承载能力，并提供了超低和宽带隙，大大增强了波绝缘。它由板形的元细胞组成，其对称和反对称的局部谐振模式提供了多个低模和宽模的带隙，尽管完整的带隙仍然很高和很窄。阐明了带隙机制、隔振性能、关键参数的影响以及对复杂条件的鲁棒性。实验表明，与第一谐振频率相同的传统隔离器相比，隔波隔离器在[50 Hz、180 Hz]和[260 Hz、400Hz、400 Hz]范围内的隔振效果分别提高15 dB和25 dB。

低频、宽带、高效、重载隔振器应用在广泛的应用中，特别是对于包含产生多阶谐波的循环振荡器的机械系统。然而，目前的方法很难同时稳定地平衡这些目标。

在此，我们提出了一种隔波隔振器来实现隔波效果，并确定了在结构限制范围内实现低频和宽带带隙的基本挑战。采用板作为元小区的多频局部谐振器，建立了计算频带边缘频率的精确分析方法。实验结果表明，虽然完全带隙在、窄，但对称对称或对称反对称谐振模在实际应用中可以引起低频和宽带隙。 与具有相同谐振频率的传统隔离器相比，波绝缘元结构隔离器可以将[50 Hz、180 Hz]和[260 Hz、400 Hz]的隔振效果分别提高15 dB和25 dB。此外，通过平行于承载刚度的阻尼，可以降低带隙外的共振。该隔离器可在保持足够的承载能力的同时，实现低频、宽带和高效的减振能力