(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210847686.2 (22)申请日 2022.07.19 (71)申请人 西安交通大 学 地址 710049 陕西省西安市咸宁西路28号 (72)发明人 马富银　汪兴中　唐正清　 (74)专利代理 机构 西安通大专利代理有限责任 公司 6120 0 专利代理师 闵岳峰 (51)Int.Cl. F16F 7/104(2006.01) F16F 7/116(2006.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 一种双螺 旋式低频吸振 装置 (57)摘要 本发明公开了一种双螺旋式低频吸振装置， 包括中心质量体、 约束框架和雕刻板； 雕刻板上 刻有两根按螺旋线反向盘旋的狭缝， 使得在雕刻 板上形成双螺旋梁结构， 中心质量体 设置在雕刻 板的中心， 用来连接两根双螺旋梁结构， 约束框 架设置在雕刻板的周向上， 用来为双螺旋梁结构 提供末端约束。 此外， 通过在双螺旋梁结构中引 入分隔插销， 将双螺旋梁结构按插销到中心质量 体和约束框架之间的不同长度比例分成多段， 调 节吸振装置的有效刚度， 从而实现对吸振频带的 调节。 本发 明吸振装置与现有的局域共振吸振单 元相比， 吸振频带更低、 带隙频率范围更宽且可 调节、 结构性能更优异， 可广泛应用于各类装置 各类环境的低频吸振中。 权利要求书1页 说明书6页 附图7页 CN 115234595 A 2022.10.25 CN 115234595 A 1.一种双螺旋式低频吸振装置， 其特征在于， 包括中心质量体(1)、 约束框架(2)和雕刻 板(3)； 雕刻板(3)上刻有两根按螺旋线反向盘旋的狭缝， 使得在雕刻板(3)上形成双螺旋梁结 构(4)， 中心质量体(1)设置在雕刻板(3)的中心， 用来连接两根双螺旋梁结构(4)， 约束框架 (2)设置在雕刻板(3)的周向上， 用来 为双螺旋梁结构(4)提供末端约束。 2.根据权利要求1所述的一种双螺旋式低频吸振装置， 其特征在于， 双螺旋梁结构(4) 满足参数化方程： 其中R为中心质量体半径， 为螺旋梁旋转角度， t为螺 旋梁宽度， α 为螺 旋梁收缩率。 3.根据权利要求1所述的一种双螺旋式低频吸振装置， 其特征在于， 通过降低双螺旋梁 结构(4)的宽度和厚度， 或增 加双螺旋梁结构(4)的圈数和收缩率， 以降低吸振频率。 4.根据权利要求1所述的一种双螺旋式低频吸振装置， 其特征在于， 通过增加中心质量 体(1)的重量， 以降低吸振频率。 5.根据权利要求1所述的一种双螺旋式低频吸振装置， 其特征在于， 该装置采用金属材 料制成。 6.根据权利要求1所述的一种双螺旋 式低频吸振装置， 其特征在于， 还包括插销(5)， 其 分隔在双螺旋梁 结构(4)中， 用来将双螺旋梁 结构(4)按插销(5)到中心质量体(1)和约束框 架(2)之间的不同长度比例分成多段， 调节吸振装置的有效刚度， 从而实现对吸振频带的调 节。 7.根据权利要求6所述的一种双螺旋式低频吸振装置， 其特征在于， 插销(5)与雕刻板 (3)的材料相同。 8.根据权利要求6所述的一种双螺旋式低频吸振装置， 其特征在于， 通过在双螺旋梁结 构(4)两侧不同角度位置上设置插孔， 插入插销(5)将双螺旋梁 结构(4)分开， 能够在宽频带 内实现吸振频 带的连续调节， 实现吸振 装置的可调谐设计。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115234595 A 2一种双螺 旋式低频吸振 装置 技术领域 [0001]本发明属于阻尼吸振技 术领域， 具体涉及一种双螺 旋式低频吸振 装置。 背景技术 [0002]吸振是振动衰减措施中一种常用的途径， 通过在主系统附加相同共振频率的子系 统， 对振动能量进 行转移并消耗， 从而达到主系统振动吸收的效果。 根据吸振系统是否引入 外部能量， 可以分为主动吸振技术、 被动吸振技术和主被动吸振技术。 其中， 传统的吸振技 术主要以动力吸振器(DVA)为主， 通过附加子结构的谐振特性， 实现能量的转换和消耗。 然 而， 传统动力吸振器虽然可以在一定程度上实现低频振动衰减， 但很难通过轻质小尺寸结 构实现低频振动的有效衰减， 需要较大的附加重量和安装空间； 此外， 传统动力吸振器工作 频带窄， 很难适用宽带振动抑制的需要。 声学超结构是21世纪以来声学、 力 学、 机械、 土木、 航空航天等众多领域的热点研究话题， 为通过具有亚波长尺寸的人工微结构， 实现低频吸 振技术提供了全新的途径。 [0003]以往提出的局域共振吸振单元虽然能获得一定的吸振带宽， 但在实现低频吸振的 同时很难兼顾高环境适应性和深度亚波长的需求， 即对于非金属材料局 域共振单元， 难以 匹配恶劣工作环境， 耐久性较差； 而对于金属材料局域共振单元， 空间尺寸往往较大， 在工 程应用上 受到明显的 限制。 此外， 局域共振型声 学超材料作为一种被动吸振方式， 只能固定 吸收一定频率范围的振动， 对于非目标频率的振动衰减， 需要对吸振 单元重新设计制造。 而 事实上， 从现有的声学超材料频带调节方式上来看， 控制手段上都较为复杂。 因此， 需要发 展新的阻尼吸振技术， 以实现更宽频带更低频率范围内的局 域共振阻尼吸振性能， 并在较 宽频带内实现吸振频 带的主动可调。 发明内容 [0004]本发明的目的在于克服现有吸振技术的不足， 提供了一种双螺旋式低频吸振装 置， 用于实现更宽频带更低频率范围内的局 域共振阻尼吸振性能， 并在较宽频带内实现吸 振频带的主动可调。 [0005]本发明采用如下技 术方案来实现的： [0006]一种双螺 旋式低频吸振 装置， 包括中心质量体、 约束框架和雕刻板； [0007]雕刻板上刻有两根按螺旋线反向盘旋的狭缝， 使得在雕刻板上形成双螺旋梁结 构， 中心质量体设置在雕刻板的中心， 用来连接两根双螺旋梁 结构， 约束框架设置在雕刻板 的周向上， 用来 为双螺旋梁结构提供末端约束。 [0008]本 发 明 进 一 步 的 改 进 在 于 ，双 螺 旋 梁 结 构 满 足 参 数 化 方 程 ： [0009]其中R为中心质量体半径， 为螺旋梁旋转角度， t为螺旋梁宽度， α为螺旋梁收缩 率。说　明　书 1/6 页 3 CN 115234595 A 3