CN113108001A - 具有圆周阵列声学黑洞的碟形弹簧及其阻尼机构 - Google Patents

具有圆周阵列声学黑洞的碟形弹簧及其阻尼机构 Download PDF

Info

Publication number
CN113108001A
CN113108001A CN202110419524.4A CN202110419524A CN113108001A CN 113108001 A CN113108001 A CN 113108001A CN 202110419524 A CN202110419524 A CN 202110419524A CN 113108001 A CN113108001 A CN 113108001A
Authority
CN
China
Prior art keywords
disc
spring
acoustic black
shaped
black hole
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110419524.4A
Other languages
English (en)
Inventor
廖昌荣
李嘉豪
张永浩
杜新新
张红辉
谢磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing University
Original Assignee
Chongqing University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing University filed Critical Chongqing University
Priority to CN202110419524.4A priority Critical patent/CN113108001A/zh
Publication of CN113108001A publication Critical patent/CN113108001A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F3/00—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic
    • F16F3/02—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of steel or of other material having low internal friction
    • F16F3/023—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of steel or of other material having low internal friction composed only of leaf springs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/02—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
    • F16F1/18—Leaf springs
    • F16F1/26—Attachments or mountings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Springs (AREA)

Abstract

本发明提供的一种具有圆周阵列声学黑洞的碟形弹簧，包括碟形的弹簧本体，所述弹簧本体设置有多个声学黑洞；本发明还提供了一种基于圆周阵列声学黑洞的阻尼机构，包括第一碟形弹簧和第二碟形弹簧，所述第一碟形弹簧和第二碟形弹簧均设置有多个声学黑洞；所述第一碟形弹簧和第二碟形弹簧正对设置；将声学黑洞与碟形弹簧相结合，为碟形弹簧提供良好的阻尼性质，使碟形弹簧与阻尼机构与其他的阻尼设备共同使用时能够有效减小***的体积，不需要外部提供能量以及控制设备，使用更加方便，适应性强。

Description

具有圆周阵列声学黑洞的碟形弹簧及其阻尼机构
技术领域
本发明涉及一种阻尼设备，尤其涉及一种具有圆周阵列声学黑洞的碟形弹簧及其阻尼机构。
背景技术
碟形弹簧简称碟簧，是用金属带材、板材或锻造坯料冲压而成的截锥形薄片弹簧。由于其负荷变形特性曲线呈非线性关系并且在很大的变形范围内，刚度接近于零，弹簧的负荷变化很小因而被广泛应用于变形范围内要求弹簧力基本保持稳定的场合，并且碟形弹簧以叠合或对合方式组合使用时有一定的阻尼性能，然而此阻尼性能效果并不能使其完全脱离阻尼器的需求，使得其使用场合受到限制。
现有技术中，大多数阻尼器的体积较为庞大，并且大多数情况下弹簧和阻尼设备是分离的结构，使得组合体积更加庞大，对要求体积微小的场合无法适用。并且多数阻尼器需要橡胶等材料进行密封，在一些特定环境下例如核反应场下同样无法正常使用。
因此，为了解决上述技术问题，亟需提出一种新的技术手段。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种具有圆周阵列声学黑洞的碟形弹簧及其阻尼机构，将声学黑洞与碟形弹簧相结合，为碟形弹簧提供良好的阻尼性质，使碟形弹簧与阻尼机构与其他的阻尼设备共同使用时能够有效减小***的体积，不需要外部提供能量以及控制设备，使用更加方便，适应性强。
本发明提供的一种具有圆周阵列声学黑洞的碟形弹簧，包括碟形的弹簧本体，所述弹簧本体设置有多个声学黑洞。
进一步，所述声学黑洞为底部为由弹簧本体的中心向弹簧本体倾斜的楔形结构，且声学黑洞的底部为幂律曲线结构。
进一步，所述声学黑洞的底部截面为对称的幂律曲线结构。
进一步，所述多个声学黑洞沿弹簧本体的圆周方向均匀布置。
本发明还提供了一种基于圆周阵列声学黑洞的阻尼机构，包括第一碟形弹簧和第二碟形弹簧，所述第一碟形弹簧和第二碟形弹簧均设置有多个声学黑洞；
所述第一碟形弹簧和第二碟形弹簧正对设置。
进一步，所述位于第一碟形弹簧的声学黑洞为底部为由弹簧本体的中心向弹簧本体倾斜的楔形结构，且声学黑洞的底部为幂律曲线结构。
进一步，位于第二碟形弹簧的声学黑洞的底部截面为对称的幂律曲线结构。
进一步，第一碟形弹簧和第二碟形弹簧的声学黑洞沿碟形弹簧的圆周方向均匀布置。
进一步，所述第一碟形弹簧为两个且同向叠加设置，所述第二碟形弹簧为两个且同向叠加设置。
进一步，所述第一碟形弹簧和第二碟形弹簧之间设置有限位板。
本发明的有益效果：通过本发明，将声学黑洞与碟形弹簧相结合，为碟形弹簧提供良好的阻尼性质，使碟形弹簧与阻尼机构与其他的阻尼设备共同使用时能够有效减小***的体积，不需要外部提供能量以及控制设备，使用更加方便，适应性强。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的碟形的弹簧本体的第一实施例结构示意图。
图2为本发明的碟形的弹簧本体的第二实施例结构示意图。
图3为本发明的碟形的弹簧本体的第三实施例结构示意图。
图4为本发明的碟形的弹簧本体的第四实施例结构示意图。
图5为本发明的阻尼机构的结构示意图。
图6为本发明的阻尼机构的另一种实施例结构示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明做出进一步详细说明：
本发明提供的一种具有圆周阵列声学黑洞的碟形弹簧，包括碟形的弹簧本体(1,4,5,6)，所述弹簧本体(1,4,5,6)设置有多个声学黑洞2；其中，声学黑洞利用声学黑洞效应，即利用薄壁结构的几何参数或者材料的特性参数的梯度变化，使得波在结构中传播速度逐渐减小甚至在理想情况下减小至零而能量全被耗散不发生反射的现象，能够有效减小振动波的波速以及耗散能量的作用，因此，基于上述结构，能够有效提升碟形弹簧的阻尼性能，而且，使碟形弹簧与阻尼机构与其他的阻尼设备共同使用时能够有效减小***的体积，不需要外部提供能量以及控制设备，使用更加方便，适应性强。
本实施例中，所述声学黑洞2为底部为由弹簧本体(1,4,5,6)的中心向弹簧本体倾斜的楔形结构，且声学黑洞的底部为幂律曲线结构，其中，通过该结构形成一种一维声学黑洞，可以提升碟形弹簧的阻尼性能，另一种方式是，所述声学黑洞的底部截面为对称的幂律曲线结构，即形成二维声学黑洞，能够明显提升碟形弹簧的阻尼性能。
本实施例中，所述多个声学黑洞2沿弹簧本体的圆周方向均匀布置，当然，这是一种优选的方式，也可以根据实际需要进行非均匀布置，采用均匀布置的方式，能够有效提升碟形弹簧的阻尼性能，而且，声学黑洞的设置，能够改变碟形弹簧的刚度，使得碟形弹簧具有更好的适应能力，如图1-图4中，碟形弹簧自身也具有两种不同的形式，即具有开槽和不具有开槽，图1-图4中为具有开槽和不具有开槽时分别不同的声学黑洞布置情况。
本发明还提供了一种基于圆周阵列声学黑洞的阻尼机构，包括第一碟形弹簧和第二碟形弹簧，所述第一碟形弹簧和第二碟形弹簧均设置有多个声学黑洞2；
所述第一碟形弹簧和第二碟形弹簧正对设置，在现实工况中，单一的碟形弹簧不足以满足阻尼需求，因此，本发明提供了上述结构的阻尼机构，从而能够确保整个阻尼机构具有良好的阻尼性能，上述中的正对设置是指：碟形弹簧一般为非平面结构，而是一面为凹形，一面为凸形，正对设置是指两个碟形弹簧的凹形的一面正对。
本实施例中，所述位于第一碟形弹簧的声学黑洞2为底部为由弹簧本体的中心向弹簧本体倾斜的楔形结构，且声学黑洞的底部为幂律曲线结构；其中，通过该结构形成一种一维声学黑洞，可以提升碟形弹簧的阻尼性能，。
本实施例中，位于第二碟形弹簧2的声学黑洞的底部截面为对称的幂律曲线结构，即形成二维声学黑洞，能够明显提升碟形弹簧的阻尼性能。
本实施例中，第一碟形弹簧和第二碟形弹簧的声学黑洞沿碟形弹簧的圆周方向均匀布置；能够有效提升碟形弹簧的阻尼性能，而且，声学黑洞的设置，能够改变碟形弹簧的刚度，使得碟形弹簧具有更好的适应能力。
本实施例中，所述第一碟形弹簧为两个且同向叠加设置，所述第二碟形弹簧为两个且同向叠加设置，如图1-图4所示，第一碟形弹簧包括图1和图2中的两种结构，即一种没有开槽3，另一个具有开槽3；第二碟形弹簧采用图3和图4中的两个结构，即一种没有开槽，另一种具有开槽，而叠加后的结构为图5所示，其中，在结构布置时，将图1中的第一碟形弹簧定义为第一碟形弹簧Ⅰ1，图2中的第一碟形弹簧定义为第一碟形弹簧Ⅱ4；将图3中的第二碟形弹簧定义为第二碟形弹簧Ⅰ5，将图4中的第二碟形弹簧定义为第二碟形弹簧Ⅱ6，那么，第一碟形弹簧Ⅰ位于第一碟形弹簧Ⅱ的下方，且第一碟形弹簧Ⅰ和第一碟形弹簧Ⅱ的声学黑洞采用交错设置的方式布置，第二碟形弹簧Ⅰ设置于第二碟形弹簧Ⅱ的上方，且第二碟形弹簧Ⅰ和第二碟形弹簧Ⅱ的声学黑洞交替布置，从而有效提升整个阻尼机构的阻尼性能。
本实施例中，所述第一碟形弹簧和第二碟形弹簧之间设置有限位板7，通过限位板的作用，能够有效对第一碟形弹簧和第二碟形弹簧进行有效保护，确保整个阻尼机构的稳定性。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种具有圆周阵列声学黑洞的碟形弹簧，其特征在于：包括碟形的弹簧本体，所述弹簧本体设置有多个声学黑洞。
2.根据权利要求1所述具有圆周阵列声学黑洞的碟形弹簧，其特征在于：所述声学黑洞为底部为由弹簧本体的中心向弹簧本体倾斜的楔形结构，且声学黑洞的底部为幂律曲线结构。
3.根据权利要求1所述具有圆周阵列声学黑洞的碟形弹簧，其特征在于：所述声学黑洞的底部截面为对称的幂律曲线结构。
4.根据权利要求1所述具有圆周阵列声学黑洞的碟形弹簧，其特征在于：所述多个声学黑洞沿弹簧本体的圆周方向均匀布置。
5.一种基于圆周阵列声学黑洞的阻尼机构，其特征在于：包括第一碟形弹簧和第二碟形弹簧，所述第一碟形弹簧和第二碟形弹簧均设置有多个声学黑洞；
所述第一碟形弹簧和第二碟形弹簧正对设置。
6.根据权利要求5所述基于圆周阵列声学黑洞的阻尼机构，其特征在于：所述位于第一碟形弹簧的声学黑洞为底部为由弹簧本体的中心向弹簧本体倾斜的楔形结构，且声学黑洞的底部为幂律曲线结构。
7.根据权利要求5所述基于圆周阵列声学黑洞的阻尼机构，其特征在于：位于第二碟形弹簧的声学黑洞的底部截面为对称的幂律曲线结构。
8.根据权利要求5所述基于圆周阵列声学黑洞的阻尼机构，其特征在于：第一碟形弹簧和第二碟形弹簧的声学黑洞沿碟形弹簧的圆周方向均匀布置。
9.根据权利要求5所述基于圆周阵列声学黑洞的阻尼机构，其特征在于：所述第一碟形弹簧为两个且同向叠加设置，所述第二碟形弹簧为两个且同向叠加设置。
10.根据权利要求5所述基于圆周阵列声学黑洞的阻尼机构，其特征在于：所述第一碟形弹簧和第二碟形弹簧之间设置有限位板。
CN202110419524.4A 2021-04-19 2021-04-19 具有圆周阵列声学黑洞的碟形弹簧及其阻尼机构 Pending CN113108001A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110419524.4A CN113108001A (zh) 2021-04-19 2021-04-19 具有圆周阵列声学黑洞的碟形弹簧及其阻尼机构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110419524.4A CN113108001A (zh) 2021-04-19 2021-04-19 具有圆周阵列声学黑洞的碟形弹簧及其阻尼机构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113108001A true CN113108001A (zh) 2021-07-13

Family

ID=76718495

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110419524.4A Pending CN113108001A (zh) 2021-04-19 2021-04-19 具有圆周阵列声学黑洞的碟形弹簧及其阻尼机构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113108001A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115163729A (zh) * 2022-07-13 2022-10-11 重庆大学 基于声学黑洞梁的周向阵列型拉索振动能量耗散环
CN115394274A (zh) * 2022-08-30 2022-11-25 哈尔滨工程大学 一种基于声学黑洞效应的多层复合高效减振板结构

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010144868A (ja) * 2008-12-19 2010-07-01 Ihi Corp 弾性くさびダンパ
CN204900627U (zh) * 2015-06-26 2015-12-23 湖北鑫宝马弹簧有限公司 一种汽车碟形弹簧
CN106023979A (zh) * 2016-05-23 2016-10-12 南京航空航天大学 局部共振声学黑洞结构
CN106382319A (zh) * 2016-10-17 2017-02-08 安徽信泽科技有限公司 一种可预设早期刚度的碟形弹簧阻尼器
CN206600379U (zh) * 2017-03-29 2017-10-31 浙江龙华汽配制造有限公司 一种离合器用膜片弹簧
CN206600380U (zh) * 2017-03-29 2017-10-31 浙江龙华汽配制造有限公司 一种膜片弹簧
CN107701626A (zh) * 2016-08-09 2018-02-16 江阴新长机械配件有限公司 新型碟形弹簧
CN108122551A (zh) * 2017-12-20 2018-06-05 南京航空航天大学 一种声学黑洞振动吸收器
CN108133700A (zh) * 2017-12-20 2018-06-08 南京航空航天大学 一种声学黑洞减振降噪装置
CN109555805A (zh) * 2018-11-21 2019-04-02 南京航空航天大学 一种基于声学黑洞效应的盒式减振结构
CN110379403A (zh) * 2019-07-19 2019-10-25 天津大学 一种便捷式倒置声学黑洞结构
CN110418906A (zh) * 2017-03-08 2019-11-05 日本发条株式会社 碟形弹簧
WO2020201711A1 (en) * 2019-03-29 2020-10-08 Bae Systems Plc Structural damper

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010144868A (ja) * 2008-12-19 2010-07-01 Ihi Corp 弾性くさびダンパ
CN204900627U (zh) * 2015-06-26 2015-12-23 湖北鑫宝马弹簧有限公司 一种汽车碟形弹簧
CN106023979A (zh) * 2016-05-23 2016-10-12 南京航空航天大学 局部共振声学黑洞结构
CN107701626A (zh) * 2016-08-09 2018-02-16 江阴新长机械配件有限公司 新型碟形弹簧
CN106382319A (zh) * 2016-10-17 2017-02-08 安徽信泽科技有限公司 一种可预设早期刚度的碟形弹簧阻尼器
CN110418906A (zh) * 2017-03-08 2019-11-05 日本发条株式会社 碟形弹簧
CN206600380U (zh) * 2017-03-29 2017-10-31 浙江龙华汽配制造有限公司 一种膜片弹簧
CN206600379U (zh) * 2017-03-29 2017-10-31 浙江龙华汽配制造有限公司 一种离合器用膜片弹簧
CN108122551A (zh) * 2017-12-20 2018-06-05 南京航空航天大学 一种声学黑洞振动吸收器
CN108133700A (zh) * 2017-12-20 2018-06-08 南京航空航天大学 一种声学黑洞减振降噪装置
CN109555805A (zh) * 2018-11-21 2019-04-02 南京航空航天大学 一种基于声学黑洞效应的盒式减振结构
WO2020201711A1 (en) * 2019-03-29 2020-10-08 Bae Systems Plc Structural damper
CN110379403A (zh) * 2019-07-19 2019-10-25 天津大学 一种便捷式倒置声学黑洞结构

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘波涛: "低频大宽带声学超结构新型耳罩研制", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)工程科技Ⅰ辑》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115163729A (zh) * 2022-07-13 2022-10-11 重庆大学 基于声学黑洞梁的周向阵列型拉索振动能量耗散环
CN115394274A (zh) * 2022-08-30 2022-11-25 哈尔滨工程大学 一种基于声学黑洞效应的多层复合高效减振板结构
CN115394274B (zh) * 2022-08-30 2023-07-07 哈尔滨工程大学 一种基于声学黑洞效应的多层复合高效减振板结构

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113108001A (zh) 具有圆周阵列声学黑洞的碟形弹簧及其阻尼机构
US5242147A (en) Machine base isolator
CN108122551B (zh) 一种声学黑洞振动吸收器
US5253852A (en) Spring used with complementary spacer
US20210319147A1 (en) Ultrathin omnidirectional vibration-isolation metasurface structure and design method thereof
US6799400B2 (en) Earthquake shock damper
CN112581928A (zh) 一种降噪用的声学黑洞周期夹芯梁结构
CN108648743B (zh) 片状声学黑洞俘能器组装置
JP4244408B2 (ja) 三次元免震装置
CN112031196B (zh) 一种可组合的颗粒阻尼器
US5706249A (en) Panel spacer with acoustic and vibration damping
JPH0552238A (ja) 振動減衰装置
CN217158515U (zh) 隔板及电池模组
WO2007031083A1 (en) Wave guide unit
US2168809A (en) Piezoelectric device
CN219371264U (zh) 防爆片及电池
CN207048431U (zh) 一种分级隔减震器
CN110989789A (zh) 一种计算机双硬盘存储装置
JP3316665B2 (ja) 軽荷重用免震装置
CN207651176U (zh) 一种计算机硬盘防震保护装置
CN214531261U (zh) 一种建筑结构减震装置
JP6557001B2 (ja) 捩り振動低減装置
CN108458017B (zh) 一种复合式板簧
Ding The Modeling of Disc-shaped Acoustic Black Hole Plate and Vibration Characteristics
JPS63138588A (ja) デ−タ記憶装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210713