減振阻尼材料設(shè)計(jì)方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-07 05:48
減振阻尼材料可以改變結(jié)構(gòu)的阻尼特性從而降低振動(dòng)響應(yīng)和聲輻射水平,因而被廣泛應(yīng)用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)的減振降噪。本文針對(duì)減振阻尼材料的設(shè)計(jì)和應(yīng)用開展了一系列試驗(yàn)研究,首先通過材料改性得到了不同主基料下材料的配方對(duì)阻尼性能的影響;其次配制了三種不同的約束阻尼結(jié)構(gòu),通過DMA測(cè)試對(duì)比了三種約束阻尼結(jié)構(gòu)的最佳使用溫度和頻率范圍;最后對(duì)約束阻尼結(jié)構(gòu)的減振效果和粘貼布局應(yīng)用進(jìn)行了試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明,約束阻尼結(jié)構(gòu)具有良好的減振效果。通過研究掌握了減振阻尼材料在材料改性、約束阻尼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、粘貼布局應(yīng)用等方面的一些設(shè)計(jì)方法,可為后續(xù)的進(jìn)一步研究提供技術(shù)支持和參考。
【文章來源】:應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2020,37(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
不同阻尼改性下材料在100Hz頻率阻尼性能Fig.2Dampingpropertyofmaterialunderdifferentdampingmodificationatfrequencyis100Hz
圖2不同阻尼改性下材料在100Hz頻率阻尼性能Fig.2Dampingpropertyofmaterialunderdifferentdampingmodificationatfrequencyis100Hz最后,通過正交試驗(yàn)法研究了以溴化丁基橡膠為主基料時(shí)具有較好阻尼性能的材料配方。研究了極性小分子AO-80在不同添加比例下對(duì)溴化丁基橡膠材料阻尼性能的影響。通過DMA試驗(yàn)得出AO-80在不同添加比例下溴化丁基材料的阻尼性能曲線,如圖3所示。從圖中可以看出,通過添加AO-80極性小分子可以實(shí)現(xiàn)雙阻尼峰設(shè)計(jì),從而極大地?cái)U(kuò)寬了阻尼材料的使用溫域范圍。圖3AO-80在不同添加比例下對(duì)溴化丁基材料阻尼性能的影響Fig.3EffectofAO-80ondampingpropertyofbromobutylmaterialatdifferentadditionratio3阻尼材料的溫頻等效效應(yīng)對(duì)于減振阻尼材料來說,不論何種材料、何種配方都存在溫頻等效效應(yīng)。由圖4阻尼材料在不同頻率下的阻尼性能試驗(yàn)曲線可以看出,頻率在5Hz~200Hz時(shí),材料阻尼峰呈現(xiàn)“變胖”趨勢(shì),同時(shí),阻尼峰向高溫區(qū)域移動(dòng)。由圖5材料在不同溫度下的阻尼性能曲線可以看出,溫度從30℃降低至-30℃時(shí),材料阻尼峰向低頻方向移動(dòng)。這說明材料在高頻下使用相當(dāng)于材料在低溫下使用,即材料的高頻低溫效應(yīng)?梢岳斫鉃椋涸诘蜏貤l件下,材料分子活性降低,分子鏈的運(yùn)動(dòng)跟不上變形速度,運(yùn)動(dòng)滯后,模量和阻尼變大;在高頻條件下,振動(dòng)頻率太快,分子鏈的運(yùn)動(dòng)跟不上變形速度,模量和阻尼也會(huì)增大[8]。圖4阻尼材料在不同頻率下的阻尼性能Fig.4Dampingpropertyofdampingmaterialatdifferentfrequency
80在不同添加比例下對(duì)溴化丁基橡膠材料阻尼性能的影響。通過DMA試驗(yàn)得出AO-80在不同添加比例下溴化丁基材料的阻尼性能曲線,如圖3所示。從圖中可以看出,通過添加AO-80極性小分子可以實(shí)現(xiàn)雙阻尼峰設(shè)計(jì),從而極大地?cái)U(kuò)寬了阻尼材料的使用溫域范圍。圖3AO-80在不同添加比例下對(duì)溴化丁基材料阻尼性能的影響Fig.3EffectofAO-80ondampingpropertyofbromobutylmaterialatdifferentadditionratio3阻尼材料的溫頻等效效應(yīng)對(duì)于減振阻尼材料來說,不論何種材料、何種配方都存在溫頻等效效應(yīng)。由圖4阻尼材料在不同頻率下的阻尼性能試驗(yàn)曲線可以看出,頻率在5Hz~200Hz時(shí),材料阻尼峰呈現(xiàn)“變胖”趨勢(shì),同時(shí),阻尼峰向高溫區(qū)域移動(dòng)。由圖5材料在不同溫度下的阻尼性能曲線可以看出,溫度從30℃降低至-30℃時(shí),材料阻尼峰向低頻方向移動(dòng)。這說明材料在高頻下使用相當(dāng)于材料在低溫下使用,即材料的高頻低溫效應(yīng)。可以理解為:在低溫條件下,材料分子活性降低,分子鏈的運(yùn)動(dòng)跟不上變形速度,運(yùn)動(dòng)滯后,模量和阻尼變大;在高頻條件下,振動(dòng)頻率太快,分子鏈的運(yùn)動(dòng)跟不上變形速度,模量和阻尼也會(huì)增大[8]。圖4阻尼材料在不同頻率下的阻尼性能Fig.4Dampingpropertyofdampingmaterialatdifferentfrequency
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新型橡膠隔振器參數(shù)辨識(shí)及動(dòng)力學(xué)特性研究[J]. 王丹,張亞紅,白長青,董光旭. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[2]附加自由阻尼板阻尼材料降噪拓?fù)鋬?yōu)化[J]. 徐偉,張志飛,庾魯思,徐中明. 振動(dòng)與沖擊. 2017(11)
[3]約束阻尼板增材式拓?fù)錆u進(jìn)法減振動(dòng)力學(xué)優(yōu)化[J]. 賀紅林,陶結(jié). 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2017(06)
[4]識(shí)別粘彈性材料力學(xué)參數(shù)的自由阻尼試件設(shè)計(jì)方法研究[J]. 王超,呂振華,鐘劍鋒. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[5]高性能氯化丁基橡膠復(fù)合阻尼材料的制備技術(shù)及力學(xué)阻尼性能研究[J]. 丁國芳,樊華,石耀剛,王曉英,羅世凱. 材料導(dǎo)報(bào). 2015(08)
[6]約束阻尼結(jié)構(gòu)約束材料優(yōu)化選擇研究[J]. 萬浩川,鄭玲,李以農(nóng). 四川理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(06)
[7]影響約束阻尼結(jié)構(gòu)阻尼性能的因素[J]. 呂平,高金崗,李晶,伯忠維. 噪聲與振動(dòng)控制. 2014(05)
[8]新型高阻尼寬溫域氯化丁基橡膠復(fù)合材料制備及性能研究[J]. 丁國芳,曹君,石耀剛,羅世凱. 振動(dòng)與沖擊. 2013(05)
[9]顆粒阻尼在航天器減振中的應(yīng)用與前景[J]. 申智春. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2011(06)
[10]粘滯和粘彈性阻尼器減震結(jié)構(gòu)的等效阻尼[J]. 李創(chuàng)第,葛新廣,陸運(yùn)軍. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2011(04)
碩士論文
[1]粘彈阻尼材料表征及約束阻尼結(jié)構(gòu)的阻尼性能研究[D]. 丁國雷.青島理工大學(xué) 2012
[2]粘彈阻尼減振降噪材料的阻尼性能及約束阻尼結(jié)構(gòu)研究[D]. 馬學(xué)強(qiáng).青島理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3215996
【文章來源】:應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2020,37(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
不同阻尼改性下材料在100Hz頻率阻尼性能Fig.2Dampingpropertyofmaterialunderdifferentdampingmodificationatfrequencyis100Hz
圖2不同阻尼改性下材料在100Hz頻率阻尼性能Fig.2Dampingpropertyofmaterialunderdifferentdampingmodificationatfrequencyis100Hz最后,通過正交試驗(yàn)法研究了以溴化丁基橡膠為主基料時(shí)具有較好阻尼性能的材料配方。研究了極性小分子AO-80在不同添加比例下對(duì)溴化丁基橡膠材料阻尼性能的影響。通過DMA試驗(yàn)得出AO-80在不同添加比例下溴化丁基材料的阻尼性能曲線,如圖3所示。從圖中可以看出,通過添加AO-80極性小分子可以實(shí)現(xiàn)雙阻尼峰設(shè)計(jì),從而極大地?cái)U(kuò)寬了阻尼材料的使用溫域范圍。圖3AO-80在不同添加比例下對(duì)溴化丁基材料阻尼性能的影響Fig.3EffectofAO-80ondampingpropertyofbromobutylmaterialatdifferentadditionratio3阻尼材料的溫頻等效效應(yīng)對(duì)于減振阻尼材料來說,不論何種材料、何種配方都存在溫頻等效效應(yīng)。由圖4阻尼材料在不同頻率下的阻尼性能試驗(yàn)曲線可以看出,頻率在5Hz~200Hz時(shí),材料阻尼峰呈現(xiàn)“變胖”趨勢(shì),同時(shí),阻尼峰向高溫區(qū)域移動(dòng)。由圖5材料在不同溫度下的阻尼性能曲線可以看出,溫度從30℃降低至-30℃時(shí),材料阻尼峰向低頻方向移動(dòng)。這說明材料在高頻下使用相當(dāng)于材料在低溫下使用,即材料的高頻低溫效應(yīng)?梢岳斫鉃椋涸诘蜏貤l件下,材料分子活性降低,分子鏈的運(yùn)動(dòng)跟不上變形速度,運(yùn)動(dòng)滯后,模量和阻尼變大;在高頻條件下,振動(dòng)頻率太快,分子鏈的運(yùn)動(dòng)跟不上變形速度,模量和阻尼也會(huì)增大[8]。圖4阻尼材料在不同頻率下的阻尼性能Fig.4Dampingpropertyofdampingmaterialatdifferentfrequency
80在不同添加比例下對(duì)溴化丁基橡膠材料阻尼性能的影響。通過DMA試驗(yàn)得出AO-80在不同添加比例下溴化丁基材料的阻尼性能曲線,如圖3所示。從圖中可以看出,通過添加AO-80極性小分子可以實(shí)現(xiàn)雙阻尼峰設(shè)計(jì),從而極大地?cái)U(kuò)寬了阻尼材料的使用溫域范圍。圖3AO-80在不同添加比例下對(duì)溴化丁基材料阻尼性能的影響Fig.3EffectofAO-80ondampingpropertyofbromobutylmaterialatdifferentadditionratio3阻尼材料的溫頻等效效應(yīng)對(duì)于減振阻尼材料來說,不論何種材料、何種配方都存在溫頻等效效應(yīng)。由圖4阻尼材料在不同頻率下的阻尼性能試驗(yàn)曲線可以看出,頻率在5Hz~200Hz時(shí),材料阻尼峰呈現(xiàn)“變胖”趨勢(shì),同時(shí),阻尼峰向高溫區(qū)域移動(dòng)。由圖5材料在不同溫度下的阻尼性能曲線可以看出,溫度從30℃降低至-30℃時(shí),材料阻尼峰向低頻方向移動(dòng)。這說明材料在高頻下使用相當(dāng)于材料在低溫下使用,即材料的高頻低溫效應(yīng)。可以理解為:在低溫條件下,材料分子活性降低,分子鏈的運(yùn)動(dòng)跟不上變形速度,運(yùn)動(dòng)滯后,模量和阻尼變大;在高頻條件下,振動(dòng)頻率太快,分子鏈的運(yùn)動(dòng)跟不上變形速度,模量和阻尼也會(huì)增大[8]。圖4阻尼材料在不同頻率下的阻尼性能Fig.4Dampingpropertyofdampingmaterialatdifferentfrequency
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[4]識(shí)別粘彈性材料力學(xué)參數(shù)的自由阻尼試件設(shè)計(jì)方法研究[J]. 王超,呂振華,鐘劍鋒. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[5]高性能氯化丁基橡膠復(fù)合阻尼材料的制備技術(shù)及力學(xué)阻尼性能研究[J]. 丁國芳,樊華,石耀剛,王曉英,羅世凱. 材料導(dǎo)報(bào). 2015(08)
[6]約束阻尼結(jié)構(gòu)約束材料優(yōu)化選擇研究[J]. 萬浩川,鄭玲,李以農(nóng). 四川理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(06)
[7]影響約束阻尼結(jié)構(gòu)阻尼性能的因素[J]. 呂平,高金崗,李晶,伯忠維. 噪聲與振動(dòng)控制. 2014(05)
[8]新型高阻尼寬溫域氯化丁基橡膠復(fù)合材料制備及性能研究[J]. 丁國芳,曹君,石耀剛,羅世凱. 振動(dòng)與沖擊. 2013(05)
[9]顆粒阻尼在航天器減振中的應(yīng)用與前景[J]. 申智春. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2011(06)
[10]粘滯和粘彈性阻尼器減震結(jié)構(gòu)的等效阻尼[J]. 李創(chuàng)第,葛新廣,陸運(yùn)軍. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2011(04)
碩士論文
[1]粘彈阻尼材料表征及約束阻尼結(jié)構(gòu)的阻尼性能研究[D]. 丁國雷.青島理工大學(xué) 2012
[2]粘彈阻尼減振降噪材料的阻尼性能及約束阻尼結(jié)構(gòu)研究[D]. 馬學(xué)強(qiáng).青島理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3215996
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