近日，兰州交通大学功能新材料高压物性研究所在国际权威期刊Construction and Building Materials发表了题为“Vibration attenuation performance of isolator based on locally resonant phononic crystal via train load”的学术论文，设计了一种基于局域共振机理的浮置板隔振器。该隔振器由中心连接器通过橡胶层连接外圈振子形成，利用质量-弹簧模型和有限元方法计算了隔振器的能带结构，结果显示在49.7 - 104.9 Hz范围内具有优异的振动衰减效果。为了验证能带结构的准确性，进一步计算了传输损失和等效质量密度，均与带隙完美对应。其次，借助于振动试验台测量了局域共振机理的浮置板隔振器的传输损失数据，该数据与有限元计算的结果完美匹配。该成果对轨道交通减振降噪方式及应用起到指导性意义。该论文第一作者为2020级博士研究生高兴琳，通讯作者为孙小伟教授。

图1 局域共振型声子晶体隔振器：（a）隔振器截面图和（b）单胞剖面结构

图 2（a）隔振器单胞的能带结构，（b）隔振器在Z轴方向的传输损失及（c）等效质量密度

通过建立车辆-轨道-浮置板-隧道的多体动力学模型，分析了列车载荷作用下声子晶体隔振器浮置板的振动衰减性能，并与钢弹簧隔振器浮置板进行对比。结果表明，该声子晶体隔振器具有低频带隙，可以衰减低频振动，并且声子晶体隔振器的隔振性能优于钢弹簧隔振器。声子晶体隔振器具有良好的低频减振和列车运输安全性能，可应用于轨道交通领域中，可减小浮置板和钢轨的振动加速度，减小对周围环境的振动影响。

图3 车轮-轨道-浮置板-隧道模型

图4 54 km/h运行速度下隧道找平层的垂向加速度变化量

该工作得到了甘肃省高等学校产业支撑计划项目和兰州市科技计划项目的支持。Construction and Building Materials是一本由ELSEVIER出版社出版的工程技术类的综合性刊物，为建筑与土木工程技术领域的Top期刊，在2022年中国科学院分区表升级版中属于一区，目前影响因子为7.693。

原文地址：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0950061823019712

Xing-Lin Gao, Meng-Ru Chen, Xiao-Dong Wen, Xi-Xuan Liu, Lin Ma, Zi-Jiang Liu, and Xiao-Wei Sun*, Vibration attenuation performance of isolator based on locally resonant phononic crystal via train load, Construction and Building Materials 395 (2023) 132255, 203.