【CN109871045A】一种纳米声子晶体梁结构的超高频振动主动控制装置【专利】

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(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910182759.9

(22)申请日 2019.03.12

(71)申请人苏州科技大学

地址 215000 江苏省苏州市高新区科锐路1

号苏州科技大学

(72)发明人钱登辉　

(74)专利代理机构苏州铭浩知识产权代理事务

所(普通合伙) 32246

代理人朱斌兵

(51)Int.Cl.

G05D 19/02(2006.01)

(54)发明名称

一种纳米声子晶体梁结构的超高频振动主

动控制装置

(57)摘要

本发明涉及一种纳米声子晶体梁结构的超

高频振动主动控制装置，包括：声子晶体梁结构；

所述声子晶体梁结构为纳米量级的，在所述声子

晶体梁结构上设有振动控制区域；电源，与声子

晶体梁结构相连；加速度传感器，与声子晶体梁

结构相连；多物理场控制系统，用于将加速度传

感器传送过来的振动信号进行处理后，将合适的

电压、温差以及外加载荷信号输出到声子晶体梁

结构中，本发明通过将尺寸压缩到纳米量级，在

基于力-电-热耦合物理场对带隙的调节规律，通

过结合加速度传感器和多物理场控制系统，实现

了对纳米声子晶体梁结构的超高频段振动的主

动控制，对促进纳米机电系统的发展起到积极作

用，为工程上纳米机电系统的智能化应用提供了

新的思路。权利要求书1页说明书4页附图3页CN 109871045 A 2019.06.11

C N 109871045

权　利　要　求　书1/1页CN 109871045 A

1.一种纳米声子晶体梁结构的超高频振动主动控制装置，其特征在于，包括：

声子晶体梁结构；所述声子晶体梁结构为纳米量级的，在所述声子晶体梁结构上设有振动控制区域；

电源，与声子晶体梁结构相连，用于供给声子晶体梁结构能源；

加速度传感器，与声子晶体梁结构相连，用于拾取到振动控制区域处的振动信号并发送给多物理场控制系统；

与加速度传感器相连的多物理场控制系统，用于将加速度传感器传送过来的振动信号进行处理后，将合适的电压、温差以及外加载荷信号输出到声子晶体梁结构中，实现对超高频振动的主动控制。

2.根据权利要求1所述的纳米声子晶体梁结构的超高频振动主动控制装置，其特征在于：所述声子晶体梁结构由纯弹性材料和压电材料周期交替排布而组成。

3.根据权利要求2所述的纳米声子晶体梁结构的超高频振动主动控制装置，其特征在于：所述纯弹性材料为树脂类聚合物材料。

4.根据权利要求2所述的纳米声子晶体梁结构的超高频振动主动控制装置，其特征在于：所述压电材料为压电类聚合物材料。

5.根据权利要求2所述的纳米声子晶体梁结构的超高频振动主动控制装置,其特征在于：所述压电材料和纯弹性材料之间的连接方式为硬性连接。

6.根据权利要求1所述的纳米声子晶体梁结构的超高频振动主动控制装置,其特征在于：所述声子晶体梁结构的截面包括但不限于矩形/圆形。

7.根据权利要求2所述的纳米声子晶体梁结构的超高频振动主动控制装置,其特征在于：所述电源通过引线与声子晶体梁结构中的压电材料相连。

8.根据权利要求7所述的纳米声子晶体梁结构的超高频振动主动控制装置,其特征在于：所述多物理场控制系统包括通过引线依次连接的电荷放大器、处理器、信号发生器以及功率放大器。

9.根据权利要求8所述的纳米声子晶体梁结构的超高频振动主动控制装置,其特征在于：所述声子晶体梁结构上与振动控制区域相反一侧设有外加载荷施加处。

10.根据权利要求9所述的纳米声子晶体梁结构的超高频振动主动控制装置，其特征在于：所述功率放大器与外加载荷施加处、压电材料以及声子晶体梁结构之间分别设有外加载荷施加元件、外加电压施加元件以及温差施加元件。