本文關(guān)鍵詞：粘彈性阻尼材料及其多層約束阻尼結(jié)構(gòu)性能研究

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【摘要】：約束阻尼結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)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(jié)構(gòu)。目前,主要的研究成果以及應(yīng)用均以單層約束阻尼結(jié)構(gòu)為主,在某些特殊的工程中,單層約束阻尼結(jié)構(gòu)往往難以滿足需求,所以,對(duì)多層約束阻尼結(jié)構(gòu)減振降噪性能的研究是十分有必要的。以青島地鐵試驗(yàn)段為背景對(duì)粘彈性阻尼材料及其多層約束阻尼結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。具體得出如下的實(shí)驗(yàn)結(jié)論:(1)首先研究了阻尼材料的密度、干燥時(shí)間、固含量、力學(xué)性能、硬度以及動(dòng)態(tài)力學(xué)性能。研究結(jié)果表明:本文用粘彈性阻尼材料密度為0.9652;凝膠時(shí)間為170.7s,表干時(shí)間為13.3min,實(shí)干時(shí)間為32min;固含量高達(dá)94.06%;材料的拉伸性能隨著養(yǎng)護(hù)天數(shù)的增加逐漸增長(zhǎng)最終穩(wěn)定在7.62Mpa左右;斷裂伸長(zhǎng)率隨著養(yǎng)護(hù)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(hù)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(chǔ)能模量隨著溫度的增加逐漸減小;溫度一定時(shí),材料的儲(chǔ)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(guò)對(duì)多層約束阻尼瓷磚板進(jìn)行試驗(yàn)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(shí)域分析模塊,對(duì)比分析了不同層數(shù)的約束阻尼結(jié)構(gòu)的阻尼性能。研究結(jié)果表明:隨著結(jié)構(gòu)由無(wú)阻尼到1層、3層、7層的增加,復(fù)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(dá)到3層后,損耗因子增加幅度明顯減小。振動(dòng)加速度總級(jí)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(dá)到3層后,增加幅度明顯變小。綜合分析結(jié)果,本文認(rèn)為3層阻尼層為理想層數(shù)。(3)通過(guò)試驗(yàn),對(duì)多層約束阻尼結(jié)構(gòu)與單層約束阻尼結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行了對(duì)比研究。研究結(jié)果表明:同樣厚度的阻尼材料,3層1mm阻尼層約束阻尼結(jié)構(gòu)相比于1層3mm阻尼層約束阻尼結(jié)構(gòu),一階復(fù)合損耗因子增加0.039,振動(dòng)加速度級(jí)減小1.64dB;7層1mm阻尼層約束阻尼結(jié)構(gòu)相比于1層7mm阻尼層約束阻尼結(jié)構(gòu),一階復(fù)合損耗因子增加0.051,振動(dòng)加速度級(jí)減小4.63dB。因此,多層約束阻尼結(jié)構(gòu)的阻尼性能優(yōu)于單層約束阻尼結(jié)構(gòu)。(4)最后,通過(guò)對(duì)阻尼墻與混凝土墻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,并利用Dasp分析軟件中的倍程頻譜分析模塊以及時(shí)域分析模塊,對(duì)阻尼墻與混凝土墻以及阻尼墻隨著層數(shù)變化時(shí)的阻尼性能進(jìn)行了對(duì)比研究。研究結(jié)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(píng)判標(biāo)準(zhǔn),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(dòng)加速度總級(jí)值下降2.75dB、二層總級(jí)值下降12.38 dB、三層總級(jí)值下降6.32 dB、七層下降6.67 dB。阻尼墻以右側(cè)各層的振動(dòng)加速度總級(jí)值為例,右側(cè)一、三、五、七層的振動(dòng)加速度總級(jí)值依次下降10.02dB、1.5dB、0.55dB。阻尼墻的衰減時(shí)間要小于混凝土墻,各層的振動(dòng)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(shí)間也逐漸減小。基于以上實(shí)驗(yàn)研究,得到多層約束阻尼結(jié)構(gòu)與單層約束阻尼結(jié)構(gòu)的性能差異,確定了多層約束阻尼結(jié)構(gòu)的最佳阻尼層數(shù),為多層約束阻尼結(jié)構(gòu)在實(shí)際中的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論支持。
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U211.3;TB535

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4 王n，

本文編號(hào)：1215714