[发明专利]一种局域共振声子晶体周期结构及电梯减振降噪装置

说明书

本发明提供了一种局域共振声子晶体周期结构及电梯减振降噪装置，属于降噪减振领域。本发明的电梯减振降噪装置由粘贴在轿厢的内壁以及电梯厢门内侧的局域共振声子晶体周期结构构成，局域共振声子晶体周期结构由若干单胞结构紧密排列而成，单胞结构包括方形外框架、中心位置的圆形散射体和弹性方环，弹性方环设置在外框架与圆形散射体之间；弹性方环由3/4圆环和圆环通过弹性梁连接而成，3/4圆环设置在弹性方环的四个顶点上，圆环设置在弹性方环四条边的中点；弹性方环对边的两圆环通过弹性梁连接散射体，弹性方环对角线上的两个3/4圆环通过弹性梁连接外框架。

技术领域

本发明属于降噪减振领域，具体涉及一种局域共振声子晶体周期结构及电梯减振降噪装置。

背景技术

随着社会城市化、科技化、现代化的加剧，房地产市场得到了蓬勃的发展，许多高楼大厦拔地而起，但是随之而来的电梯噪声问题也突显出来。电梯在运转时产生的振动和噪声会通过建筑的墙体、楼板以固体传声的方式向周围房间扩散。电梯对长时间在低频噪声污染的房间内工作生活的人们的听力、心血管系统和神经系统损害更为明显，使人心烦意乱，脾气暴躁，尤其对胎腹中的小孩成长发育不良。电梯噪声与日常生活接触的音乐噪声、交通噪声相同，它属于低频噪声(频率在500赫兹以下的声音)。低频噪声的特点为穿透力极强、衰减缓慢、声波较长、其衍射波能轻易绕过障碍物，所以低频噪声不易处理。

近些年来，声学功能材料的发展势头很猛，声子晶体作为其中之一，得到了越来越多的关注。声子晶体是一种由两种及以上材料周期排列的人工复合材料。由于其可以产生禁止弹性波传递的带隙，因此在减振降噪方面上有着良好的应用前景。

根据带隙产生的机理，声子晶体可分为两种类型：布拉格散射型和局域共振型。两者均是结构周期性和单个散射体的Mie散射共同作用的结果，但前者主要是结构的周期性起着主导作用，当入射弹性波的波长与结构的特征长度(晶格常数)相近时，将受到结构强烈的散射；而后者主要是单个散射体的共振特性起主导作用。要在较低频域产生布拉格带隙，需要较大的晶格尺寸，这给实际应用带来很大困难。而局域共振声子晶体能用较小的晶格尺寸在较大的波长下产生带隙，因此在较低频隔音降噪和减振等方面具有重要的应用前景。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种局域共振声子晶体周期结构及电梯减振降噪装置，抑制电梯升降时的振动与产生的噪声。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种局域共振声子晶体周期结构，由若干单胞结构紧密排列而成；所述单胞结构包括方形外框架、中心位置的圆形散射体和弹性方环，弹性方环设置在外框架与圆形散射体之间；所述弹性方环由3/4圆环和圆环通过弹性梁连接而成，3/4圆环设置在弹性方环的四个顶点上，圆环设置在弹性方环四条边的中点；弹性方环对边的两圆环通过弹性梁连接散射体，弹性方环对角线上的两个3/4圆环通过弹性梁连接外框架。

上述技术方案中，所述散射体的材料为铅，所述弹性方环、外框架和弹性梁的材料均为有机玻璃。

一种电梯减振降噪装置，包括上述局域共振声子晶体周期结构，所述局域共振声子晶体周期结构粘贴在轿厢的内壁以及电梯厢门内侧。

本发明的有益效果为：本发明的局域共振声子晶体周期结构由单胞结构紧密排列而成，局域共振声子晶体的单胞结构，包括方形外框架、圆形散射体和弹性方环，外框架与散射体之间设有弹性方环，弹性方环由3/4圆环和圆环通过弹性梁连接而成，整体呈正方形，四个顶点上设置3/4圆环，四条边中点设置圆环；弹性方环对边两圆环通过弹性梁连接中心的圆形散射体，弹性方环对角线上的两3/4圆环通过弹性梁连接方形外框架；本发明的局域共振声子晶体周期结构具有良好的宽带隙特性，可以解决电梯升降产生的振动与噪声的频率范围较宽的问题，具有抑制电梯轿厢内部与住户区的噪声与振动的效果，给乘坐电梯的人以及住户区的住户提供安静舒适的环境。

附图说明

图1为本发明所述局域共振声子晶体周期结构示意图；