本發(fā)明涉及聲子晶體減振降噪，更具體地，特別是指一種新型寬帶隙聲子晶體。
背景技術(shù)：
1、振動與噪聲往往伴隨發(fā)生，這不僅對人們的日常生活帶來諸多困擾，更是精密儀器與精細工藝等產(chǎn)生擾動的主要危害之一。長期處于振動與噪聲的干擾下，人類的健康尤其是聽力會受到極大危害。精密機械設(shè)備也會因此引起形變勞損，使得性能衰減。因此設(shè)計一種用于減振降噪且具有寬帶隙的聲子晶體具有實際應用價值。
2、聲子晶體是一種在特定頻段對波具有禁帶特性的結(jié)構(gòu)。當聲子晶體滿足局域共振或布拉格衍射條件（或二者同時滿足）時，所形成的帶隙對波具有良好的抑制作用。近年來，隨著對聲子晶體的研究深入，有許多新型結(jié)構(gòu)被提出并應用。雖然高頻段減振降噪已經(jīng)趨于成熟，但是對于更加常見的相對低頻頻段（百至千赫茲范圍）應用仍然存在許多問題，例如尺寸大，帶隙窄（相對寬度<100%）等問題，對實際應用帶來了極大地限制。
3、針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本領(lǐng)域亟待需要一種新型寬帶隙聲子晶體。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本發(fā)明實施例的目的在于提出一種新型寬帶隙聲子晶體，該聲子晶體在百赫茲至千赫茲級別的頻段內(nèi)具有寬帶隙效益，并基于周期性陣列展現(xiàn)出了優(yōu)秀的寬頻減振能力，能夠解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題。
2、基于上述目的，本發(fā)明實施例的一方面提供了一種新型寬帶隙聲子晶體，所述聲子晶體的單個晶胞結(jié)構(gòu)包括幾何中心的四葉草形結(jié)構(gòu)、類似“y”形狀的連接結(jié)構(gòu)以及晶胞外圍正交結(jié)構(gòu)，所述晶胞外圍正交結(jié)構(gòu)通過所述連接結(jié)構(gòu)與所述幾何中心的四葉草形結(jié)構(gòu)互聯(lián)。
3、在一些實施方式中，所述聲子晶體的單個晶胞結(jié)構(gòu)是通過二維平面設(shè)計形成，且其所有關(guān)鍵幾何參數(shù)均在二維平面內(nèi)確定。
4、在一些實施方式中，所述幾何中心的四葉草形結(jié)構(gòu)是一體化結(jié)構(gòu)。
5、在一些實施方式中，所述幾何中心的四葉草形結(jié)構(gòu)、所述連接結(jié)構(gòu)以及所述晶胞外圍正交結(jié)構(gòu)中任意兩者或三者可以是相同材質(zhì)，也可以是互為不同材質(zhì)，所述材質(zhì)包括剛性材料或彈性材料。
6、在一些實施方式中，所述聲子晶體的單個晶胞結(jié)構(gòu)是在晶胞內(nèi)點群性對稱并且保留孔隙的鏤空結(jié)構(gòu)。
7、在一些實施方式中，所述聲子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)基于拉伸操作形成具有預定厚度的三維結(jié)構(gòu)。
8、在一些實施方式中，所述聲子晶體是一種具有局域共振與布拉格衍射混合機制的結(jié)構(gòu)。
9、在一些實施方式中，所述聲子晶體的單個晶胞結(jié)構(gòu)通過周期性排列構(gòu)成晶體陣列。
10、與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下有益技術(shù)效果：
11、1、本發(fā)明實施例提供的新型寬帶隙聲子晶體可以在百赫茲至千赫茲頻段形成至少100?%以上的寬帶隙以及多條完全帶隙，充分利用結(jié)構(gòu)設(shè)計發(fā)揮了聲子晶體帶隙優(yōu)勢，并基于周期性陣列展現(xiàn)出了優(yōu)秀的寬頻減振能力。
12、2、本發(fā)明實施例提供的新型寬帶隙聲子晶體尺寸結(jié)構(gòu)較小，單個晶胞的尺寸可以控制在20?mm以內(nèi)，一定程度上改善了相對低頻頻段帶隙需要大尺寸結(jié)構(gòu)的弊端。
13、3、本發(fā)明實施例提供的新型寬帶隙聲子晶體僅通過3*6的周期性陣列就可以對波實現(xiàn)最大約-110?db的傳輸損耗。
1.一種新型寬帶隙聲子晶體，其特征在于，所述聲子晶體的單個晶胞結(jié)構(gòu)包括幾何中心的四葉草形結(jié)構(gòu)（1）、類似“y”形狀的連接結(jié)構(gòu)（2）以及晶胞外圍正交結(jié)構(gòu)（3），所述晶胞外圍正交結(jié)構(gòu)（3）通過所述連接結(jié)構(gòu)（2）與所述幾何中心的四葉草形結(jié)構(gòu)（1）互聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型寬帶隙聲子晶體，其特征在于，所述聲子晶體的單個晶胞結(jié)構(gòu)是通過二維平面設(shè)計形成，且其所有關(guān)鍵幾何參數(shù)均在二維平面內(nèi)確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型寬帶隙聲子晶體，其特征在于，所述幾何中心的四葉草形結(jié)構(gòu)（1）是一體化結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型寬帶隙聲子晶體，其特征在于，所述幾何中心的四葉草形結(jié)構(gòu)（1）、所述連接結(jié)構(gòu)（2）以及所述晶胞外圍正交結(jié)構(gòu)（3）是互為不同材質(zhì)，或者其中任意兩者或三者是相同材質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型寬帶隙聲子晶體，其特征在于，所述材質(zhì)包括剛性材料或彈性材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型寬帶隙聲子晶體，其特征在于，所述聲子晶體的單個晶胞結(jié)構(gòu)是在晶胞內(nèi)點群性對稱并且保留孔隙的鏤空結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型寬帶隙聲子晶體，其特征在于，所述聲子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)基于拉伸操作形成具有預定厚度的三維結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型寬帶隙聲子晶體，其特征在于，所述聲子晶體是一種具有局域共振與布拉格衍射混合機制的結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任意一項所述的新型寬帶隙聲子晶體，其特征在于，所述聲子晶體的單個晶胞結(jié)構(gòu)通過周期性排列構(gòu)成晶體陣列。