概述
在現(xiàn)代工業(yè)與科研領(lǐng)域，電磁振動(dòng)臺作為模擬振動(dòng)環(huán)境的核心設(shè)備，其性能直接影響產(chǎn)品可靠性測試與材料性能研究的準(zhǔn)確性。傳統(tǒng)電磁振動(dòng)臺在振動(dòng)控制方面存在響應(yīng)速度有限、控制精度不足等瓶頸。超材料作為一種具有特殊物理性質(zhì)的人工復(fù)合結(jié)構(gòu)材料，通過對材料微觀結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與調(diào)控，能夠?qū)崿F(xiàn)天然材料無法具備的超常物理性能。將超材料技術(shù)應(yīng)用于電磁振動(dòng)臺的振動(dòng)控制，從材料層面為振動(dòng)特性優(yōu)化提供了新途徑，有望在振動(dòng)頻率調(diào)控、能量耗散等方面實(shí)現(xiàn)突破，為電磁振動(dòng)臺帶來更高的控制精度、更快的響應(yīng)速度以及更寬的適用頻率范圍，推動(dòng)其在航空航天、精密電子、裝備制造等領(lǐng)域的應(yīng)用升級。
工作原理
超材料的振動(dòng)調(diào)控原理
超材料通過周期性微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，打破常規(guī)材料的物理規(guī)律。其結(jié)構(gòu)單元可與振動(dòng)波發(fā)生相互作用，改變振動(dòng)波的傳播路徑、頻率特性和能量分布。例如，基于局域共振原理設(shè)計(jì)的超材料，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)單元可等效為質(zhì)量 - 彈簧系統(tǒng)，當(dāng)外界振動(dòng)波頻率與結(jié)構(gòu)單元的共振頻率接近時(shí)，會(huì)引發(fā)強(qiáng)烈的共振效應(yīng)，將振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)單元的動(dòng)能和彈性勢能，從而實(shí)現(xiàn)對特定頻率振動(dòng)波的吸收與耗散；而基于布拉格散射原理的超材料，則通過周期性結(jié)構(gòu)形成 “振動(dòng)帶隙”，使特定頻率范圍的振動(dòng)波無法在材料中傳播，起到阻隔振動(dòng)傳遞的作用 。
超材料在電磁振動(dòng)臺中的應(yīng)用原理
在電磁振動(dòng)臺的振動(dòng)控制中，超材料可應(yīng)用于多個(gè)關(guān)鍵部位。一方面，將超材料作為隔振元件安裝在振動(dòng)臺與基礎(chǔ)之間，利用其帶隙特性和能量耗散能力，有效阻隔振動(dòng)臺工作時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)向基礎(chǔ)傳遞，同時(shí)減少外界振動(dòng)對振動(dòng)臺的干擾；另一方面，在振動(dòng)臺的臺面或內(nèi)部結(jié)構(gòu)中嵌入超材料，通過調(diào)整超材料的結(jié)構(gòu)參數(shù)，可改變臺面的振動(dòng)特性，實(shí)現(xiàn)對振動(dòng)輸出頻率、幅值和波形的精準(zhǔn)調(diào)控。此外，超材料還可與電磁系統(tǒng)相結(jié)合，優(yōu)化電磁力的分布與傳遞，提高電磁振動(dòng)臺的整體性能 。
產(chǎn)品特點(diǎn)
振動(dòng)控制性能
寬頻帶振動(dòng)抑制：超材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使其具備寬頻帶的振動(dòng)抑制能力，可有效阻隔從低頻到高頻的多種振動(dòng)頻率，相比傳統(tǒng)隔振材料，能夠覆蓋更廣泛的振動(dòng)頻率范圍，解決了傳統(tǒng)電磁振動(dòng)臺在寬頻振動(dòng)環(huán)境下控制效果不佳的問題，為測試提供更穩(wěn)定的振動(dòng)環(huán)境 。
精準(zhǔn)頻率調(diào)控：通過設(shè)計(jì)不同結(jié)構(gòu)的超材料，可對特定頻率的振動(dòng)進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控。能夠根據(jù)測試需求，精確調(diào)整電磁振動(dòng)臺的輸出頻率，滿足航空航天精密部件、芯片等對振動(dòng)頻率精度要求測試場景，使測試結(jié)果更具準(zhǔn)確性和可靠性 。
高效能量耗散：超材料在與振動(dòng)波相互作用過程中，能夠?qū)⒄駝?dòng)能量高效轉(zhuǎn)化為熱能等其他形式的能量耗散掉，大幅降低振動(dòng)臺的振動(dòng)幅值，減少振動(dòng)對測試樣品和周邊設(shè)備的影響，同時(shí)也有助于提高振動(dòng)臺自身的穩(wěn)定性和使用壽命 。
