本发明涉及船舶减振降噪，具体涉及一种超材料单胞及船用管路低频减隔振装置。
背景技术：
1、管路系统的水、气、油等介质传输产生的流体压力脉动和管壁结构低频噪声是船舶的主要噪声源之一。相对于高频噪声，低频噪声在水中传播时衰减较弱，极易被敌方声纳侦测到。随着船舶水声隐身性能的要求日益提高，如何实现船用管路的低频减隔振是亟待解决的问题。
技术实现思路
1、发明目的：本发明的目的是提供一种能够实现低频减振的超材料单胞及船用管路低频减隔振装置。
2、技术方案：本发明所述的超材料单胞，包括基底和应力调节器，基底上同轴设置有外筒体和内筒体，外筒体内壁和内筒体外壁沿着环向均匀设置有若干呈半圆形的屈曲块，内、外筒体上的屈曲块相互抵靠；内筒体内腔设置质量块，内腔空隙中填充弹性填充物；所述应力调节器设置在外筒体外侧，用于挤压外筒体，调节对屈曲块施加的应力，进而调节超材料单胞的带隙。
3、进一步地，质量块包括位于中心的圆柱状质量块和若干均匀环绕圆柱状质量块设置的扇形长条状质量块。
4、进一步地，基底、外筒体和内筒体为一体结构。
5、进一步地，所述应力调节器包括若干均匀环绕外筒体设置的弧形板，基底底部对应于各弧形板的位置设置有径向驱动机构，径向驱动机构用于驱动对应的弧形板沿着外筒体径向移动，挤压外筒体。
6、进一步地，径向驱动机构包括轨道槽和螺杆，轨道槽中设置若干滑块，其中最左端的滑块固定不动，最右端的滑块上转动设置有套筒，套筒两端设置限位边沿以对套筒进行轴向限位；螺杆穿过套筒，与套筒螺纹配合；除最右端滑块外的其他滑块开设与螺杆相配合的螺纹孔；各滑块顶部通过连杆和铰点铰接，连杆及铰点低于轨道槽顶面；弧形板与一个滑块通过连接块相连，连接块为门型结构，跨设在连杆及铰点上；转动螺杆能够驱动连接块移动，轨道槽顶面固定于基底底部，基底上开设供连接块移动的孔。
7、进一步地，螺杆端部设置方头，以便转动螺杆。
8、本发明所述的船用管路低频减隔振装置，包括外管和内管，内、外管间形成环形空腔，所述环形空腔中环向均匀设置若干所述的超材料单胞；环形空腔两端通过端板封闭；内管用于穿设船用管路，端板上设有连通内管的孔洞。
9、进一步地，调节各超材料单胞的屈曲块具有不同的应力，使得各超材料单胞具有不同的带隙，带隙叠加后具有更宽的带隙宽度。
10、进一步地，所述环形空腔中环向设置的超材料单胞为多层。
11、进一步地，端板采用法兰，可根据船用管路长度利用法兰将多个所述的船用管路低频减隔振装置连接使用。
12、有益效果：本发明与现有技术相比，具有如下显著优点：本发明基于超材料单胞实现船舶管路低频减振；通过应力调节器加载不同的应力，使屈曲块产生不同的屈曲模式，屈曲可以改变单胞结构的刚度，降低单胞结构共振频率，使得带隙范围向低频移动，实现可调带隙的效果，进而可高效控制低频声辐射，抑制带隙范围内的低频弹性波，衰减结构低频振动响应与传递。本发明能够实现良好的宽频低频减振性能，可有效提升舰船管路减振降噪效果。
1.一种超材料单胞，其特征在于，包括基底(1)和应力调节器，基底(1)上同轴设置有外筒体(2)和内筒体(3)，外筒体(2)内壁和内筒体(3)外壁沿着环向均匀设置有若干呈半圆形的屈曲块(4)，内、外筒体上的屈曲块(4)相互抵靠；内筒体(3)内腔设置质量块(5)，内腔空隙中填充弹性填充物；所述应力调节器设置在外筒体(2)外侧，用于挤压外筒体(2)，调节对屈曲块(4)施加的应力，进而调节超材料单胞的带隙。
2.根据权利要求1所述的超材料单胞，其特征在于，质量块(5)包括位于中心的圆柱状质量块和若干均匀环绕圆柱状质量块设置的扇形长条状质量块。
3.根据权利要求1所述的超材料单胞，其特征在于，基底(1)、外筒体(2)和内筒体(3)为一体结构。
4.根据权利要求1所述的超材料单胞，其特征在于，所述应力调节器包括若干均匀环绕外筒体(2)设置的弧形板(6)，基底(1)底部对应于各弧形板(6)的位置设置有径向驱动机构(7)，径向驱动机构(7)用于驱动对应的弧形板(6)沿着外筒体(2)径向移动，挤压外筒体(2)。
5.根据权利要求4所述的超材料单胞，其特征在于，径向驱动机构(7)包括轨道槽(701)和螺杆(703)，轨道槽(701)中设置若干滑块(702)，其中最左端的滑块(702)固定不动，最右端的滑块(702)上转动设置有套筒(704)，套筒(704)两端设置限位边沿(708)以对套筒(704)进行轴向限位；螺杆(703)穿过套筒(704)，与套筒(704)螺纹配合；除最右端滑块(702)外的其他滑块(702)开设与螺杆(703)相配合的螺纹孔；各滑块(702)顶部通过连杆(706)和铰点(707)铰接，连杆(706)及铰点低于轨道槽(701)顶面；弧形板(6)与一个滑块(702)通过连接块相连，连接块为门型结构，跨设在连杆(706)及铰点(707)上；转动螺杆(703)能够驱动连接块(707)移动，轨道槽(701)固定于基底(1)底部，基底(1)上开设供连接块(707)移动的孔。
6.根据权利要求5所述的超材料单胞，其特征在于，螺杆(703)端部设置方头(705)，以便转动螺杆(703)。
7.一种船用管路低频减隔振装置，其特征在于，包括外管(8)和内管(9)，内、外管间形成环形空腔，所述环形空腔中环向均匀设置若干权利要求1至6中任一项所述的超材料单胞；环形空腔两端通过端板(10)封闭；内管(9)用于穿设船用管路，端板(10)上设有连通内管(9)的孔洞。
8.根据权利要求7所述的船用管路低频减隔振装置，其特征在于，调节各超材料单胞的屈曲块(4)具有不同的应力，使得各超材料单胞具有不同的带隙，带隙叠加后具有更宽的带隙宽度。
9.根据权利要求7所述的船用管路低频减隔振装置，其特征在于，所述环形空腔中环向设置的超材料单胞为多层。
10.根据权利要求7所述的船用管路低频减隔振装置，其特征在于，端板(10)采用法兰，可根据船用管路长度利用法兰将多个所述的船用管路低频减隔振装置连接使用。
