(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 202210805706.X
(22)申请日 2022.07.08
(71)申请人 天津大学
地址 300072 天津市南 开区卫津路9 2号
(72)发明人 王延辉 杨绍琼 兰世泉 牛文栋
马伟 杨明 孙通帅
(74)专利代理 机构 天津市鼎和专利商标代理有
限公司 12101
专利代理师 杨佳伟
(51)Int.Cl.
F16F 15/08(2006.01)
F16F 1/373(2006.01)
F16F 1/36(2006.01)
F16M 13/02(2006.01)
F16M 11/04(2006.01)B63C 11/52(2006.01)
B63G 8/39(2006.01)
(54)发明名称
一种用于水下航行器的传感器超材料隔振
器
(57)摘要
本发明公开了一种用于水下航行器的传感
器超材料隔振器, 属于超材料和减振降噪技术领
域, 其特征在于, 包括主体和超材料隔振部件; 所
述主体是用于装 载传感器的结构体, 所述主体包
括用于安装传感器的前结构部、 用于连接水下航
行器的后结构部以及连接于前结构部和后结构
部之间的中间结构部; 所述超材料隔振部件由超
材料基础胞元周期性排列构成, 所述超材料隔振
部件设于 所述前结构部和后结构部之间。 本隔振
器能够有效阻断水下航行器姿态调节单元产生
的机械噪声向声学传感器端的传播, 以提升水下
航行器声学传感器的工作性能。
权利要求书1页 说明书3页 附图3页
CN 115263993 A
2022.11.01
CN 115263993 A
1.一种用于水 下航行器的传感器超材 料隔振器, 其特 征在于, 包括:
主体, 所述主体是用于装载传感器的结构体, 所述主体包括用于安装传感器的前结构
部、 用于连接水 下航行器的后结构部以及连接 于前结构部和后结构部之间的中间结构部;
超材料隔振部件, 所述超材料隔振部件由超材料基础胞元周期性排列构成, 所述超材
料隔振部件设于所述前 结构部和后结构部之间。
2.根据权利要求1所述的用于水下航行器的传感器超材料隔振器, 其特征在于, 所述中
间结构部的外周、 前结构部和后结构部之间形成环向凹槽, 在所述环向凹槽中圆周均布若
干所述超材 料隔振部件。
3.根据权利要求2所述的用于水下航行器的传感器超材料隔振器, 其特征在于, 所述超
材料基础胞元是由六个形壁围构形成的六面框体构 造, 所述六个形壁包括左右对称的两侧
直壁以及上 下对称的四个侧斜 壁。
4.根据权利要求3所述的用于水下航行器的传感器超材料隔振器, 其特征在于, 所述超
材料隔振部件包括两所述基础胞元, 所述基础胞元以两所述两侧直壁的对称中线作为轴
线, 两所述基础胞元同轴线设置且一端部连接构成所述超材料隔振部件, 所述两所述基础
胞元的另一端分别连接所述前 结构部和所述后结构部 。
5.根据权利要求4所述的用于水下航行器的传感器超材料隔振器, 其特征在于, 所述前
结构部和 后结构部为环形盘体, 所述中间结构 部是连接于前结构 部和后结构部之 间的圆柱
体, 所述前 结构部、 后结构部和中间结构部同轴线且轴线与所述基础胞 元的轴线平行。
6.根据权利要求5所述的用于水下航行器的传感器超材料隔振器, 其特征在于, 所述前
结构部设有用于安装传感器的耳板, 所述耳板圆周均布于所述前 结构部的端部 。
7.根据权利要求6所述的用于水下航行器的传感器超材料隔振器, 其特征在于, 两所述
基础胞元的与所述前 结构部或所述后结构部通过螺 栓连接。权 利 要 求 书 1/1 页
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CN 115263993 A
2一种用于水下 航行器的传感器 超材料隔 振器
技术领域
[0001]本发明属于超材料和减振降噪技术领域, 尤其涉及一种用于水下航行器的传感器
超材料隔振器。
背景技术
[0002]随着现代工业技术的进步, 各类装备不断向智能化、 小型化、 精密化发展, 高精装
备所面临的振动噪声问题也日益突出。 近年来, 声学超材料技术的出现和发展成熟为实现
轻质条件下的减振降噪提供了新的理论基础和技术途径。 声 学超材料是一类由经过特殊设
计的人工结构单元周期性排列构成的材料或结构, 也称人工周期结构, 其具有天然材料所
不具备的超常声学性质, 可在保证力学性能的前提下实现对材料宏观物性参数如模量、 刚
度、 密度等的人为控制。
[0003]水下航行器一般由耐压主体单元、 任务传感器单元、 姿态调节与能源单元、 导航控
制单元、 通讯单元、 浮力驱动单元及螺旋桨推进 单元等组成, 其中未经优化设计的水下航行
器, 其螺旋桨推进、 浮力驱动、 姿态调节单元在航行过程中可主动激励并产生噪声, 一定程
度上影响作为任务传感器单元 的声学传感器的感知和探测。 其中, 姿态调节单元 由于俯仰
调节机构、 滚装调节机构动作以及载荷不均的原因产生振动噪声, 振动噪声通过耐压主体
单元内部固定肋环传递到航行器主壳体上, 振动噪声最 终经传感器固定悬架及周围流体传
递到声学传感器的感应单 元, 被敏感单 元拾取, 影响传感器的工作效果。
发明内容
[0004]针对现有技术存在的问题, 本发明提供了一种解决目前水下航行器自身所产生的
振动噪声会影响声学传感器的工作性能的问题的用于水 下航行器的传感器超材 料隔振器。
[0005]本发明是这样实现的, 一种用于水下航行器的传感器超材料隔振器, 其特征在于,
包括主体和超材料隔振部件; 所述主体是用于装载传感器的结构体, 所述主体包括用于安
装传感器的前结构 部、 用于连接水下航行器的后结构 部以及连接于前结构 部和后结构 部之
间的中间结构部; 所述超材料隔振部件由超材料基础胞元周期性排列构成, 所述超材料隔
振部件设于所述前 结构部和后结构部之间。
[0006]在上述技术方案中, 优选的, 所述中间结构部的外周、 前结构部和后结构部之间形
成环向凹槽, 在所述环向凹槽中圆周均布若干所述超材 料隔振部件。
[0007]在上述技术方案中, 优选 的, 所述超材料基础胞元是由六个形壁围构形成的六面
框体构造, 所述六个形壁包括左右对称的两侧直 壁以及上 下对称的四个侧斜 壁。
[0008]在上述技术方案中, 优选的, 所述超材料隔振部件包括两所述基础胞元, 所述基础
胞元以两所述两侧直壁的对称中线作为轴线, 两所述基础胞元同轴线设置且一端部连接构
成所述超材料隔振部件, 所述两所述基础胞元的另一端分别连接所述前结构部和所述后结
构部。
[0009]在上述技术方案中, 优选的, 所述前结构部和后结构部为环形盘体, 所述中间结构说 明 书 1/3 页
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CN 115263993 A
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专利 一种用于水下航行器的传感器超材料隔振器
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