發(fā)布時間：2017-11-22 19:04

  本文關鍵詞：粘彈性阻尼材料及其多層約束阻尼結構性能研究

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【摘要】：約束阻尼結構具有很強的減振降噪能力,尤其是以新型的高分子阻尼材料為阻尼層的約束阻尼結構。目前,主要的研究成果以及應用均以單層約束阻尼結構為主,在某些特殊的工程中,單層約束阻尼結構往往難以滿足需求,所以,對多層約束阻尼結構減振降噪性能的研究是十分有必要的。以青島地鐵試驗段為背景對粘彈性阻尼材料及其多層約束阻尼結構進行研究。具體得出如下的實驗結論:(1)首先研究了阻尼材料的密度、干燥時間、固含量、力學性能、硬度以及動態(tài)力學性能。研究結果表明:本文用粘彈性阻尼材料密度為0.9652;凝膠時間為170.7s,表干時間為13.3min,實干時間為32min;固含量高達94.06%;材料的拉伸性能隨著養(yǎng)護天數(shù)的增加逐漸增長最終穩(wěn)定在7.62Mpa左右;斷裂伸長率隨著養(yǎng)護天數(shù)的增加逐漸降低,并且最終穩(wěn)定在358%左右;硬度隨著養(yǎng)護天數(shù)的增加逐漸增大,15天后基本穩(wěn)定在A57左右。在頻率一定的條件下,粘彈性阻尼材料的儲能模量隨著溫度的增加逐漸減小;溫度一定時,材料的儲能模量隨著頻率的增加逐漸增加,材料的損耗因子隨著溫度的增加先增加后減小,且在溫度和頻率的共同影響下材料的損耗因子峰值的出現(xiàn)位置不同。(2)其次,通過對多層約束阻尼瓷磚板進行試驗研究,利用Dasp分析軟件中的自譜分析模塊、倍程頻譜分析模塊以及時域分析模塊,對比分析了不同層數(shù)的約束阻尼結構的阻尼性能。研究結果表明:隨著結構由無阻尼到1層、3層、7層的增加,復合損耗因子逐漸增加,但增加幅度逐漸減小,依次為0.054、0.052、0.037,達到3層后,損耗因子增加幅度明顯減小。振動加速度總級值隨著阻尼層數(shù)的增加逐漸減小,依次為142.20、134.49、131.06、128.83,達到3層后,增加幅度明顯變小。綜合分析結果,本文認為3層阻尼層為理想層數(shù)。(3)通過試驗,對多層約束阻尼結構與單層約束阻尼結構性能進行了對比研究。研究結果表明:同樣厚度的阻尼材料,3層1mm阻尼層約束阻尼結構相比于1層3mm阻尼層約束阻尼結構,一階復合損耗因子增加0.039,振動加速度級減小1.64dB;7層1mm阻尼層約束阻尼結構相比于1層7mm阻尼層約束阻尼結構,一階復合損耗因子增加0.051,振動加速度級減小4.63dB。因此,多層約束阻尼結構的阻尼性能優(yōu)于單層約束阻尼結構。(4)最后,通過對阻尼墻與混凝土墻進行實驗研究,并利用Dasp分析軟件中的倍程頻譜分析模塊以及時域分析模塊,對阻尼墻與混凝土墻以及阻尼墻隨著層數(shù)變化時的阻尼性能進行了對比研究。研究結果表明,阻尼墻的損耗因子要明顯高于混凝土墻。以各層損耗因子的平均值作為評判標準,阻尼墻各層一階損耗因子的平均值為0.197,混凝土墻各層一階損耗因子為0.143,相比于混凝土墻,阻尼墻一階損耗因子整體增加了0.054。與混凝土墻相比,阻尼墻一層振動加速度總級值下降2.75dB、二層總級值下降12.38 dB、三層總級值下降6.32 dB、七層下降6.67 dB。阻尼墻以右側各層的振動加速度總級值為例,右側一、三、五、七層的振動加速度總級值依次下降10.02dB、1.5dB、0.55dB。阻尼墻的衰減時間要小于混凝土墻,各層的振動幅值均低于混凝土墻,且隨著阻尼層數(shù)的增加阻尼墻的衰減時間也逐漸減小�；谝陨蠈嶒炑芯�,得到多層約束阻尼結構與單層約束阻尼結構的性能差異,確定了多層約束阻尼結構的最佳阻尼層數(shù),為多層約束阻尼結構在實際中的應用提供了基礎數(shù)據(jù)和理論支持。
【學位授予單位】：青島理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U211.3;TB535

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本文編號：1215714