船舶海洋

超材料隔振器

如何降低或消除机械振动是高精尖设备的重要技术瓶颈。传统隔振器在应对低频段隔振问题时,通过降低材料的整体刚度以满足隔振要求,然而隔振器的承载稳定性随之变差,使得低频隔振效果和承载稳定性不可兼得。

针对以上技术难题,我们通过构建基体材料-力学单胞-阵列排布的多级力学结构,借助数字孪生技术完成了高承载、宽频率使用范围的超材料隔振器设计开发,实现了隔振器三向刚度的独立量化设计,在提升低频隔振性能的同时保证了承载稳定性,解决了传统器件隔振频率和承载稳定性难以兼顾的技术难题。实测结果表明超材料隔振器在较宽的频率范围内都表现出明显优于传统隔振器的减振降噪效果,且承载稳定性得到根本解决。

图1 通过分子设计提升隔振器基体材料抗蠕变失效和疲劳失效的能力

1 通过分子设计提升隔振器基体材料抗蠕变失效和疲劳失效的能力

图2 超材料解决方案:提升低频隔振性能的同时保证承载稳定性

2 超材料解决方案:提升低频隔振性能的同时保证承载稳定性

图3 部分型号超材料隔振器产品

3 部分型号超材料隔振器产品