高阻尼材料的阻尼机制及发展趋势分析

高阻尼材料作为一类新型功能材料,在吸能、减振、缓冲等领域有着广泛的应用。本文简述了常见的高阻尼材料,评述了高阻尼机理,并在此基础上,指出金属基复合材料和泡沫金属材料是高阻尼材料研究开发的热点。     

基于复阻尼模型等效的黏性阻尼模型时域计算方法

复阻尼模型的阻尼矩阵构造容易,仅依赖于材料损耗因子和结构刚度矩阵,但具有时域发散、非因果性等缺陷.从结构的固有特征恒定出发,推导了材料损耗因子与结构阻尼比的等效关系,进而得到与复阻尼模型等效的黏性阻尼模型.该阻尼模型不仅克服了复阻尼模型的缺陷,同时保留了复阻尼模型直接依赖材料损耗因子的便捷性.针对比例阻尼体系,依据材料...     

聚合物阻尼材料在轨道车辆方面的应用

随着轨道交通的高速化发展,列车运行所引起的振动噪声会更加剧烈。为了增加旅客舒适度,运用阻尼材料进行减振降噪。通过加装阻尼材料,一方面增加车体的振动衰减,降低声辐射,控制固体声;另一方面隔离外部噪声往车体内部传播。聚合物阻尼材料由于在减振降噪方面独特的优势,成为了研究的热点。本文集中阐述了聚合物阻尼材料的阻尼机理及减振降噪形式,同时简单介绍了其他相关聚合物阻尼复合材料;本文列举了几个简单关于阻尼材料在铁路客车方面应用的实例。     

钢筋混凝土构件阻尼特性

采用阻尼耗能空间分布理论,推导了构件的单位周期阻尼耗能及其整体阻尼比的计算方法.得到了随机地震荷载下构件纵向应力传递因子和纵向应力传递损耗因子的计算公式.分析表明,随机地震荷载作用下构件的整体阻尼比受到组成材料的阻尼特性、构件的刚度分布、假定振动形状及截面形式等因素的影响.并建议给出了试验研究材料阻尼特性的计算方法.通过已有的阻尼实验数据得到不同混凝土强度、弹性模量、配筋率下的钢筋混凝土材料的阻尼耗能系数.     

嵌入式共固化复合材料阻尼结构阻尼性能的实验研究

使用丁基橡胶作为黏弹性阻尼材料的主要原料,并使用模压法将该阻尼材料制成薄膜,再与环氧树脂玻璃布预浸料按固化曲线制得嵌入式共固化复合材料阻尼结构试件。然后测试其阻尼性能。结果表明嵌入较薄阻尼层会在构件刚度改变不大的情况下增大试样的阻尼。而嵌入阻尼层较厚时,对试件的刚度影响较大。随着阻尼层厚度的增加,构件阻尼的增加量逐渐降低。因此,以增加阻尼层厚度来提高构件阻尼的方法是不可取的。     

一种新型阻尼减振片性能实验及应用仿真研究

通过实验测定一种非硫化丁基橡胶阻尼减振片的结构阻尼比和Rayleigh阻尼系数,可直接用于基于阻尼材料的汽车减振有限元仿真研究;分别建立约束阻尼处理前后的前车门模型,采用实验测出的Rayleigh阻尼系数,对比冲击载荷下前车门的振动衰减仿真结果,证明采用该阻尼减振片改装处理的前车门的减振效果明显。     

约束阻尼结构约束材料优化选择研究

在自由阻尼结构的基础上,建立了约束阻尼结构的振动方程并对方程进行求解。对比约束阻尼结构和自由阻尼结构的振动特性,证明了附加一层约束层可大大提高结构的损耗因子。研究了约束层材料力学性能参数对结构振动特性的影响,结果表明约束层弹性模量对结构振动特性影响较大,材料优化选择的结果也与工程实际中应用的材料基本一致,研究结果可对结构阻尼减振设计时约束材料的选择提供理论支持。     

动响应约束下阻尼材料配置优化的拓扑敏度法

提出阻尼胞单元和阻尼拓扑敏度等概念，建立了基于阻尼拓扑敏度综合评价的阻尼材料拓扑优化准则，并用于频率和动响应约束下自由阻尼层结构阻尼材料的配置优化。讨论了阻尼材料拓扑基结构的规模与优化效率的关系。通过典型算例验证了所提出方法的正确性。     

铅锌尾矿砂综合利用及用于制备阻尼材料填料

论述了以铅锌尾矿砂作为填料用于制备阻尼材料的研究。通过论述当前铅锌尾矿砂的综合利用情况及阻尼材料制备中常用的填料,讨论了铅锌尾矿砂用于制备阻尼材料的可行性,指出铅锌尾矿砂用于制备阻尼材料既可使废弃物资源化、保护生态环境,又可获得新的环境功能材料,符合循环经济理念。     

金属材料阻尼性能测试系统

阻尼性能的测试是新型结构材料和高阻尼材料的研究和开发中的一个关键问题。根据有关振动振动理论,采用悬壁梁共振法,开发了一套阻尼测试系统,可用于声频范围内金属材料阻尼性能的测定。对多种材料大批试样的阻尼性能测试结果表明,该系统具有较高的分辨率和测试精度（测量误差小于５％）。     

粘弹性阻尼材料在减振降噪方面的应用

随着人类生活质量的提高,生活环境的振动与噪声控制越来越受到关注。粘弹性阻尼材料作为有效的减振降噪材料,在许多行业的减振降噪中正发挥着重要的作用。本文选取了两种不同的粘弹性阻尼材料,测试对比了它们的阻尼特性。选取阻尼性能较好的阻尼材料涂敷在板类结构上,分别进行涂敷前后振动噪声响应、传递特性测试。分析粘弹性阻尼材料减振降噪效果,为结构减振降噪提供依据。     

废橡胶、废塑料用于制造新型阻尼材料方面的研究和应用

总结了国内外废橡胶和废塑料在制造阻尼材料方面的研究和应用的成果。分别介绍了废橡胶作为减震降噪的阻尼材料在工程中和在工业中的研究应用、废胶粉与废塑料共混型阻尼材料、树脂型废胶粉阻尼材料的研究应用,指出废橡胶和废塑料制造阻尼材料用于生产实践,不仅可以起到减震降噪作用,而且能够节约资源,具有显著的环保效益,对于资源的可持续性发展具有重要意义,应得到发展。     

齿轮传动装置阻尼减振降噪试验研究

通过在高速齿轮箱减振降噪试验台上进行振动、噪声测试对比试验,测试在齿轮噪声中啮合冲击频率及其倍频声和固有频率声产生共振时,分析齿轮箱系统在各种工况情况下增加阻尼前后对系统的减振降噪的作用,可以发现粘贴阻尼材料能够在一定程度上起到良好的减振降噪效果.重点分析齿轮箱在外部粘贴阻尼材料和灌注阻尼材料这两种附加结构对减低振动与噪声具有良好的抑制作用.证明了齿轮箱在附加阻尼后,提高了齿轮传动装置的阻尼特性,符合阻尼减振降噪的理论研究.根据齿轮箱中齿轮啮合冲击是系统的主要激励振动,通过测试分析,采用合金阻尼环附加结构,可得到更佳的减振降噪效果.     

黏弹性阻尼材料在减振降噪方面的应用

随着人类生活质量的提高,生活环境的振动与噪声控制越来越受到关注。黏弹性阻尼材料作为有效的减振降噪材料,在许多行业的减振降噪中正发挥着重要的作用。选取了两种不同的黏弹性阻尼材料,测试对比了它们的阻尼特性。选取阻尼性能较好的阻尼材料涂敷在板类结构上,分别进行涂敷前后振动噪声响应、传递特性测试。分析黏弹性阻尼材料减振降噪效果,为结构减振降噪提供依据。     

薄膜阻尼的机理分析

为了适应高温、油腐等恶劣环境下使用的阻尼结构，对一种新型的阻尼机理─—薄膜阻尼进行了研究。本文采用阻抗法及统计能量法预估薄膜阻尼损耗因子。同时，为了实用的目的，采用工程材料组成的薄膜阻尼结构对本理论进行了实验验证，结果吻合良好。     

再生混凝土材料及简支板阻尼性能

采用悬挂、悬臂和简支试验法,研究了再生粗骨料取代率、添加高分子阻尼材料、边界条件以及损伤程度对再生混凝土材料及再生混凝土简支板阻尼性能的影响。研究表明,对于再生混凝土的材料阻尼性能,随着再生粗骨料取代率的增加,再生混凝土的阻尼比呈现增大趋势,再生粗骨料取代率为100%的再生混凝土阻尼比比普通混凝土高30%以上;添加橡胶颗粒能明显提高再生混凝土材料和板在弹性阶段内的阻尼;而添加聚丙烯纤维对弹性阶段的再生混凝土材料阻尼比没有明显影响。对于再生混凝土板,其阻尼比随损伤程度的增加先增大后减小。通过对加载过程中裂缝发展规律的研究,发现再生混凝土板的开裂行为与阻尼测试结果存在相关性,表明因裂缝而产生的界面摩擦阻尼是影响再生混凝土板阻尼的重要因素。     

废胶粉/铅锌尾矿砂新型阻尼复合材料

为探索对废胶粉和铅锌尾矿砂再生资源化利用的新途径,进行了用废胶粉与铅锌尾矿砂制备新型阻尼材料的研究。采用正交实验极差分析方法,研究了胶粉目数、尾矿量、DBP量对材料阻尼性能的影响。结果表明:废胶粉/铅锌尾矿砂制备阻尼材料的最佳配方为:胶粉目数为50目,尾矿砂目数为800目,废胶粉量为100 g,尾矿砂量为10 g,增塑剂DBP量为15 mL,对应阻尼损耗因子峰值为0.409 7;制备的废胶粉/铅锌尾矿砂新型阻尼材料的阻尼峰在低温,适合作为低温阻尼材料使用。     

热处理对Cu-Al-Mn形状记忆合金阻尼能力的影响

高阻尼材料在控制噪音弱化机械振动稳定材料结构等方面具有极高研究价值。Cu-Al-Mn形状记忆合金是一种重要的高阻尼材料。采用内耗技术系统地研究了Cu-11.33Al-5.71Mn(wt.%)形状记忆合金的基本阻尼行为,通过不同方式的热处理,改变材料中的缺陷状态,进一步研究材料阻尼行为的变化,以获得材料微观组织和阻尼特征之间的关系,为深入了解该合金的阻尼机制奠定基础。在室温～270℃的内耗温度谱中,98℃附近出现了一个典型相变内耗峰。随着保温时长的增加,阻尼先增加后逐渐下降。分析认为,时效时长增加,淬火空位浓度降低,空位对相界面移动的阻碍作用减弱,阻尼增加;时效20 min,空位浓度达到动态平衡,随后马氏体数量逐渐减少,相界面移动减少,阻尼降低。因此了解热处理与材料微观结构的变化关系对于优化材料组织与阻尼性能是具有价值的。     

嵌入式共固化缝合阻尼复合材料的力学性能

为了提高复合材料的层间结合性能,满足其三维力学性能可设计性的要求,提出了嵌入式共固化缝合阻尼复合材料结构,开发了嵌入式共固化缝合阻尼复合材料的制作工艺,其中阻尼材料的硫化温度和时间与预浸料内树脂的固化温度和时间相同。采用改进的锁式缝合方法缝合铺层后的预成型体,使用热压罐制备出嵌入式共固化缝合阻尼复合材料试件。对试件进行了层间剪切试验、自由衰减试验、拉伸破坏试验,结果表明:阻尼性能与最大拉伸力随着针距的增大而增大,层间结合性能随针距的增大而变差。其中,在阻尼层厚度为0.1 mm的情况下,改变针距,缝合后材料的相对阻尼比为2.16%～2.92%,拉伸强度为412.9～427.4 MPa,层间结合强度为6.12～7.91 MPa。该研究可为对三向力学性能有要求的复杂受载大阻尼复合材料构件的广泛应用提供参考。     

乳液共混法制备丙烯酸酯系阻尼材料

以丙烯酸正丁酯(BA)、丙烯酸乙酯(EA)、甲基丙烯酸乙酯(EMA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和苯乙烯(St)等单体合成聚合物乳液,将乳液共混后涂膜测试其阻尼性能.考察了聚合物的选择、共聚比、共混比等对材料阻尼性能的影响,发现通过多梯度玻璃化温度聚合物乳液共混可制得性能优良的阻尼材料,其中高温区阻尼响应聚合物用PMMA比用P(St-BA)共聚物好.