第七章阻尼減振

1、123阻尼減振阻尼減振 用金屬薄板制成的機(jī)罩、管道、車船體及飛機(jī)外殼等，常會因振動的傳導(dǎo)發(fā)生劇烈振動，從而產(chǎn)生較強(qiáng)的噪聲。降低這種振動噪聲普遍采用的方法是在振動構(gòu)件上緊貼或噴涂一層高阻尼的材料，或者把板件設(shè)計(jì)成夾層結(jié)構(gòu)。這種降噪措施習(xí)慣上稱作阻尼減振，簡稱阻振簡稱阻振。多用于大面積薄板類的減振4實(shí)例實(shí)例 在鉚接飛機(jī)、輪船這種大的結(jié)構(gòu)時(shí)，或在生產(chǎn)零部件的過程中，會產(chǎn)生高聲級的噪聲。這是因?yàn)橐鸬呐鲎布按蟪叽缌悴考苡行У貙⒄駝幽苻D(zhuǎn)變?yōu)樵肼暋＝鉀Q辦法解決辦法 在鉚接時(shí)對結(jié)構(gòu)件臨時(shí)使用阻尼襯墊，以降低共振強(qiáng)度，并可減弱振動從鉚接點(diǎn)向壁板其它地方的傳播。5實(shí)例實(shí)例 在砂輪機(jī)上磨圓鋸刀刃時(shí)，由于共振的存

2、在，且內(nèi)阻尼很低，故產(chǎn)生很大噪聲。解決辦法解決辦法 用硬盤將橡膠減振材料制成的圓片固定在鋸片上，對刀鋸既增加了質(zhì)量又增加了阻尼能力，這就降低了共振放大。6 大的宇航器、發(fā)射器在發(fā)射階段往往受到激烈的大的宇航器、發(fā)射器在發(fā)射階段往往受到激烈的發(fā)動機(jī)噪聲干擾。發(fā)動機(jī)噪聲干擾。某大型發(fā)射器發(fā)射時(shí)在殼體外部測得的聲壓級某大型發(fā)射器發(fā)射時(shí)在殼體外部測得的聲壓級77.1 7.1 阻尼的定義與作用阻尼的定義與作用 7.2 7.2 阻尼減振的原理阻尼減振的原理7.3 7.3 阻尼材料阻尼材料 7.4 7.4 阻尼基本結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用阻尼基本結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用 87.1.1 7.1.1 阻尼的定義阻尼的定義7.1 7.1

3、 阻尼的定義與作用阻尼的定義與作用 阻尼阻尼 是指系統(tǒng)損耗能量的能力。從減振的角度看，就是將機(jī)械振動的能量轉(zhuǎn)變成熱能或其它可以損耗的能量，從而達(dá)到減振的目的。 阻尼材料阻尼材料 在振動物體產(chǎn)生高的共振振幅前在振動物體產(chǎn)生高的共振振幅前, ,先將一部分振動能在自身中消耗先將一部分振動能在自身中消耗 , ,以達(dá)到減小振以達(dá)到減小振幅、降低振動能之目的幅、降低振動能之目的, ,這就是阻尼材料。這就是阻尼材料。是具是具有較大內(nèi)損耗、內(nèi)摩擦的材料有較大內(nèi)損耗、內(nèi)摩擦的材料，如瀝青、軟橡膠，如瀝青、軟橡膠以及其他一些高分子涂料。以及其他一些高分子涂料。視頻9 阻尼技術(shù)阻尼技術(shù) 就是充分運(yùn)用阻尼耗能的一般規(guī)

4、律，從材料、工藝、設(shè)計(jì)等各項(xiàng)技術(shù)問題上發(fā)揮阻尼在減振方面的潛力，以提高機(jī)械結(jié)構(gòu)的抗振性、降低機(jī)械產(chǎn)品的振動、增強(qiáng)機(jī)械與機(jī)械系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性。 阻尼器：阻尼器：一種抑制結(jié)構(gòu)振動的有效裝置。101) 1) 阻尼有助于阻尼有助于降低降低機(jī)械結(jié)構(gòu)的機(jī)械結(jié)構(gòu)的共振振幅共振振幅，從而避免，從而避免結(jié)構(gòu)因動應(yīng)力達(dá)到極限所造成的破壞。結(jié)構(gòu)因動應(yīng)力達(dá)到極限所造成的破壞。 7.1.2 7.1.2 阻尼的作用阻尼的作用2) 2) 阻尼有助于機(jī)械系統(tǒng)受到阻尼有助于機(jī)械系統(tǒng)受到瞬態(tài)沖擊瞬態(tài)沖擊后，很快恢復(fù)后，很快恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)。到穩(wěn)定狀態(tài)。3) 3) 阻尼有助于減少因機(jī)械振動所產(chǎn)生的阻尼有助于減少因機(jī)械振動所產(chǎn)生的聲輻

5、射聲輻射，降，降低機(jī)械噪聲。低機(jī)械噪聲。4) 4) 可以提高各類機(jī)床、儀器等的加工精度、測量精可以提高各類機(jī)床、儀器等的加工精度、測量精度和工作度和工作精度精度。5) 5) 阻尼有助于降低結(jié)構(gòu)傳遞振動或聲能的能力，用阻尼有助于降低結(jié)構(gòu)傳遞振動或聲能的能力，用于于隔振、隔聲及阻斷能量的傳遞隔振、隔聲及阻斷能量的傳遞。11高層建筑中使用的兩種阻尼器高層建筑中使用的兩種阻尼器1.1.墻面墻面 2.2.桁架桁架 3.3.阻尼器阻尼器 4.4.阻尼材料阻尼材料12 阻尼對于系統(tǒng)的振動響應(yīng)有重要影響，適當(dāng)增加系統(tǒng)的阻尼，是振動控制的一種重要手段。131）消振器 2）鋼索 3）鋼套 4）阻尼橡膠 5）螺釘電

6、視鐵塔的阻尼動力消振器14機(jī)關(guān)炮的后坐力151)鈦合金管 2）石墨纖維 3）塑料球拍的阻尼處理球拍的阻尼處理161）大阻尼涂層 2）鋁片約束層 3）鋸片 4）大阻尼粘彈材料17 對加工有色金屬的鏡面車床（用于加工計(jì)算機(jī)磁盤），加工軸和軸承的鏡面磨床，整臺機(jī)床應(yīng)有良好的抗振性。 環(huán)氧混凝土床身環(huán)氧混凝土床身 有些機(jī)床改用阻尼值比較大的環(huán)氧混凝土來代替鑄鐵有些機(jī)床改用阻尼值比較大的環(huán)氧混凝土來代替鑄鐵做機(jī)床的床身或者構(gòu)件，它用環(huán)氧樹脂作粘結(jié)劑，以石子做機(jī)床的床身或者構(gòu)件，它用環(huán)氧樹脂作粘結(jié)劑，以石子為基體，經(jīng)攪拌后注入模子以制成床身、立柱或其他大型為基體，經(jīng)攪拌后注入模子以制成床身、立柱或其他大型

7、構(gòu)件。這種材料的損耗因子比鑄鐵高構(gòu)件。這種材料的損耗因子比鑄鐵高6-10倍，比花崗石倍，比花崗石高高3倍。倍。18增大工藝系統(tǒng)阻尼 改善工藝系統(tǒng)動態(tài)特性改善工藝系統(tǒng)動態(tài)特性阻尼材料鑄鐵環(huán)鑄鐵套筒零件上加阻尼材料【例例】197.2 7.2 阻尼減振的原理阻尼減振的原理 阻尼可使沿結(jié)構(gòu)傳遞的振動能量衰減阻尼可使沿結(jié)構(gòu)傳遞的振動能量衰減，還可減弱共振頻率附近的振動，因而能減弱金屬板彎曲振動的強(qiáng)度。 即當(dāng)機(jī)器或薄板發(fā)生彎曲振動時(shí)，其能量當(dāng)機(jī)器或薄板發(fā)生彎曲振動時(shí)，其能量迅速傳遞給緊密貼涂在薄板上的阻尼材料，于迅速傳遞給緊密貼涂在薄板上的阻尼材料，于是引起薄板和阻尼材料之間的相互摩擦和錯動，是引起薄板和

8、阻尼材料之間的相互摩擦和錯動，阻尼材料時(shí)而被拉伸，時(shí)而被壓縮，由于阻尼阻尼材料時(shí)而被拉伸，時(shí)而被壓縮，由于阻尼材料的內(nèi)損耗、內(nèi)摩擦大，使金屬板振動能量材料的內(nèi)損耗、內(nèi)摩擦大，使金屬板振動能量有相當(dāng)一部分轉(zhuǎn)化為熱能而消耗掉，從而減弱有相當(dāng)一部分轉(zhuǎn)化為熱能而消耗掉，從而減弱薄板的彎曲振動。薄板的彎曲振動。同時(shí)，阻尼可縮短薄板被激振的振動時(shí)間。 20 當(dāng)金屬板殼被涂上高阻尼材料當(dāng)金屬板殼被涂上高阻尼材料后，受激產(chǎn)生振動時(shí)，阻尼層也隨后，受激產(chǎn)生振動時(shí)，阻尼層也隨之振動，一彎一折使阻尼層時(shí)而被之振動，一彎一折使阻尼層時(shí)而被壓縮，時(shí)而被拉伸，從而使金屬板壓縮，時(shí)而被拉伸，從而使金屬板和阻尼層之間、阻尼層

9、內(nèi)部分子之和阻尼層之間、阻尼層內(nèi)部分子之間不斷發(fā)生相對位移，由于其摩擦間不斷發(fā)生相對位移，由于其摩擦阻力很大，便使振動能量不斷轉(zhuǎn)化阻力很大，便使振動能量不斷轉(zhuǎn)化為熱能而被消耗。為熱能而被消耗。 同時(shí)阻尼層的剛度總是力圖阻同時(shí)阻尼層的剛度總是力圖阻止板面的彎曲振動，從而降低了金止板面的彎曲振動，從而降低了金屬板的噪聲輻射，這就是阻尼減振屬板的噪聲輻射，這就是阻尼減振的原理。的原理。7.2 7.2 阻尼減振的原理阻尼減振的原理 21損耗因子損耗因子表征阻尼性能最常用的量。PEE2薄板振動時(shí)每周期薄板振動時(shí)每周期時(shí)間內(nèi)損耗的能量時(shí)間內(nèi)損耗的能量系統(tǒng)最大彈性勢能系統(tǒng)最大彈性勢能22板受迫振動的位移為：

10、)cos(0tyy板受迫振動的振速為：)sin(0tydtdyv阻尼力在位移 上所消耗的能量為：dydttycdtcvdtdtdycvcvdy)(sin22022阻尼力在一個周期內(nèi)損耗的能量為：2020220)(sinyctdtycE系統(tǒng)的最大勢能為：2021kyEp23損耗因子：PEE22020212kyyckckmkmkc22020224 大多數(shù)金屬材料的損耗因子為 ； 木材為 ； 軟橡膠為 ；451010210121010 一般認(rèn)為，損耗因子至少在0.01數(shù)量級，并可與金屬緊密粘附的材料，方可作為減振減振阻尼材料阻尼材料使用。損耗因子損耗因子：表征阻尼性能最常用的量。：表征阻尼性能最常用

11、的量。25常用材料的損耗因子 材料 損耗因子 鋼、鐵 1 10 -4 6 10 -4 有色金屬 1 10 -4 2 10 -3 玻 璃 0.6 10 -3 2 10 -3 塑 料 5 10 -3 1 10 -2 有機(jī)玻璃 2 10 -2 4 10 -2 木纖維板 1 10 -2 3 10 -2 混 凝 土 1.5 10 -2 5 10 -2 砂（干砂） 1.2 10 -1 6 10 -1 粘彈性材料 2 10 -1 5 26從物理現(xiàn)象上區(qū)分，阻尼可以分為以下五類：（1 1）工程材料內(nèi)阻尼）工程材料內(nèi)阻尼 工程材料種類繁多，盡管其耗能的微觀機(jī)制有差異，宏觀效應(yīng)卻基本相同，都表現(xiàn)為對振動系統(tǒng)具有阻

12、尼作用，因這種阻尼起源于介質(zhì)內(nèi)部，故稱為工程材料內(nèi)阻尼。27 材料阻尼的機(jī)理機(jī)理：宏觀上連續(xù)的金屬材料會在微觀上因應(yīng)力或交變應(yīng)力的作用產(chǎn)生分子或晶界之間的位錯運(yùn)動、塑性滑移等，產(chǎn)生阻尼。在低應(yīng)力狀況下由金屬的微觀運(yùn)動產(chǎn)生的阻尼耗能，稱為金屬滯彈性，當(dāng)金屬材料在周期性的應(yīng)力和應(yīng)變作用下，加載線 OPA 因上述原因形成略有上凸的曲線而不再是直線，而卸載線 AB 將低于加載線 OPA 。于是在一次周期的應(yīng)力循環(huán)中，構(gòu)成了應(yīng)力 - 應(yīng)變的封閉回線 ABCDA ，阻尼耗能的值正比于封閉回線的面積。 28 在實(shí)際工程中，各種結(jié)構(gòu)往往與流體相接觸，而大部分流體都具有一定黏滯性，當(dāng)這些結(jié)構(gòu)相對其周圍流體介質(zhì)運(yùn)

13、動時(shí)，后者給前者以運(yùn)動阻力，對振動物體做負(fù)功，使其損失一部分機(jī)械能，這些機(jī)械能最終轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。? 2）流體的粘滯阻尼）流體的粘滯阻尼 流體在管道中流動 如果流體具有粘滯性，流體各部分流動速度是不等的，多數(shù)情況下，呈拋物面形。這樣，流體內(nèi)部的速度梯度、流體和管壁的相對速度，均會因流體具有粘滯性而產(chǎn)生能耗及阻尼作用，稱為粘性阻尼粘性阻尼。粘性阻尼的阻力一般和速度成正比。29 接合面阻尼是由微觀的變形所產(chǎn)生的，而庫侖摩擦阻尼則由接合面之間相對宏觀運(yùn)動的干摩擦耗能所產(chǎn)生。（3 3）接合面阻尼與庫侖摩擦阻尼）接合面阻尼與庫侖摩擦阻尼 相對位移和外力之間關(guān)系曲線301）大阻尼材料 2）鉚釘 3）約束層

14、4）彈簧環(huán) 5）環(huán)形槽大型齒輪的兩種消振、消聲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)31（4 4）沖擊阻尼）沖擊阻尼 沖擊阻尼是另一種結(jié)構(gòu)耗能方式。工程中可以通過設(shè)置沖擊阻尼器來獲得沖擊阻尼，例如砂、細(xì)石、鉛丸或其他金屬塊、以至于硬質(zhì)合金等，均可用作沖擊塊，以獲得沖擊阻尼。 工程上已經(jīng)將這種阻尼機(jī)理成功地應(yīng)用于雷達(dá)天線、渦輪機(jī)葉片、繼電器、機(jī)床刀桿及主軸等。沖擊阻尼的機(jī)理機(jī)理是通過附加沖擊塊，將主系統(tǒng)的振動能量轉(zhuǎn)換為沖擊塊的振動能量，從而達(dá)到減小主系統(tǒng)的振動的目的。 3233DEN480L型數(shù)控車床底座和床身示意圖 其底座內(nèi)所填充的混凝土的內(nèi)摩擦阻力較高，再配上封泥芯的床身，使機(jī)床有較高的抗振性?！纠?4（5 5）磁電

15、效應(yīng)阻尼）磁電效應(yīng)阻尼 機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程中，由磁電效應(yīng)產(chǎn)生阻尼。 在磁極中間設(shè)置金屬導(dǎo)磁片，磁片旋轉(zhuǎn)時(shí)切割磁力線而形成渦流，渦流在磁場作用下又產(chǎn)生與運(yùn)動相反的作用力以阻止運(yùn)動，由此而產(chǎn)生的阻尼稱為渦流阻尼渦流阻尼。渦流阻尼的能量損耗由電磁的磁滯損失和渦流通過電阻的能量損失組成。 渦流阻尼示意圖357.3 7.3 阻尼材料阻尼材料 阻尼材料也稱為粘彈阻尼材料，或粘彈性高阻尼材料。要求：要求：有較高的損耗因子；有較高的損耗因子；有較好的粘結(jié)性能；有較好的粘結(jié)性能；在強(qiáng)力的振動下不脫落不老化；在強(qiáng)力的振動下不脫落不老化；在一些特殊的環(huán)境使用下還要求耐高溫、在一些特殊的環(huán)境使用下還要求耐高溫、高

16、濕和油污。高濕和油污。367.3 7.3 阻尼材料阻尼材料阻尼材料阻尼材料阻尼涂料阻尼涂料阻尼板材阻尼板材37（一）阻尼涂料（一）阻尼涂料 常用的阻尼材料有瀝青瀝青、軟橡膠軟橡膠和阻尼漿阻尼漿。阻尼涂料阻尼涂料1.基料基料2.填料填料3.溶劑溶劑阻尼材料的主要成分，其作用使構(gòu)成阻尼材阻尼材料的主要成分，其作用使構(gòu)成阻尼材料的各種成分進(jìn)行粘合，并粘接于金屬板上。料的各種成分進(jìn)行粘合，并粘接于金屬板上。常用的基料有瀝青、橡膠、樹脂等。常用的基料有瀝青、橡膠、樹脂等。填料的作用是增加阻尼材料的內(nèi)損耗能力和填料的作用是增加阻尼材料的內(nèi)損耗能力和減少基料的用量以降低成本，常用的有膨脹減少基料的用量以降低

17、成本，常用的有膨脹珍珠巖粉、石棉絨、石墨、碳酸鈣、硅石等。珍珠巖粉、石棉絨、石墨、碳酸鈣、硅石等。一般情況下，填料占阻尼材料的一般情況下，填料占阻尼材料的30%60%.溶劑的作用是溶解基料并防止涂料干裂，常溶劑的作用是溶解基料并防止涂料干裂，常用的溶劑有汽油、乙酸乙酯、乙酸丁酯等。用的溶劑有汽油、乙酸乙酯、乙酸丁酯等。38常用的阻尼材料有瀝青、常用的阻尼材料有瀝青、軟橡膠和阻尼漿。阻尼軟橡膠和阻尼漿。阻尼漿是用多種高分子材料漿是用多種高分子材料配制而成的，可根據(jù)配配制而成的，可根據(jù)配方自己配制。它主要由方自己配制。它主要由基料、填料和溶劑三部基料、填料和溶劑三部分組成。分組成。 基料是阻尼材料

18、的主要成分，其作用是使構(gòu)成阻尼材料的各種成分進(jìn)行粘合并粘接金屬板?；闲阅艿暮脡膶ψ枘嵝Ч饹Q定性作用。常用的基料有瀝青、橡膠、樹脂等。 填料的作用是增加阻尼材料的內(nèi)損耗能力、減少基料的用量以降低成本。常用的填料有膨脹珍珠巖粉、石棉絨、碳酸鈣、軟木粉等。溶劑的作用是溶解基料，常用的溶劑有汽油、醋酸乙酯、植物油等。 （一）阻尼涂料（一）阻尼涂料39粘彈性阻尼材料粘彈性阻尼材料 粘彈性阻尼材料主要分橡膠類橡膠類和塑料類塑料類，一般以膠片形式生產(chǎn)，使用時(shí)可用專用的粘結(jié)劑將它貼在需要減振的結(jié)構(gòu)上。 40 聚四氟乙烯導(dǎo)軌軟帶聚四氟乙烯導(dǎo)軌軟帶 以聚四氟乙烯為基體，加入青銅粉、二以聚四氟乙烯為基體，加入青

19、銅粉、二硫化鉬和石墨等填充劑混合燒結(jié)，并做成軟帶硫化鉬和石墨等填充劑混合燒結(jié)，并做成軟帶狀。狀。軟帶導(dǎo)軌軟帶導(dǎo)軌耐磨性好 減振性能好 工藝性能好 【例例】41 在純剪切振動一周中單位體積內(nèi)所損耗的能量為： 為剪切模量實(shí)部， 為最大減切應(yīng)變幅值。G0r 由此可知：要使振動能量耗散達(dá)到最大值，則必須使 為最大。G20GrD42阻尼材料性能隨溫度及頻率的變化曲線51061071081091043 圖中明顯有三個不同的區(qū)域： 1區(qū)：玻璃態(tài)區(qū)，這時(shí)阻尼材料的 有最大值，隨著 的變化，其值變化很慢，而 值最小，但隨 的上升其值增加很快。 2區(qū)：玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變區(qū)（過渡區(qū)），隨著溫度的增加， 值很快下降 ，當(dāng) 時(shí)

20、， 有最大值。 3區(qū)：高彈區(qū)（橡膠態(tài)區(qū)）, 和 都很小，且隨溫度的變化很小。EWTWTEWgWTTE44 由高分子加入適量的填料以及輔助材料配制而成，是一種可涂覆可涂覆在各種金屬板狀結(jié)構(gòu)表面上，具有減振、絕熱和一定密封性能的特種涂料，可廣泛地用于飛機(jī)、船舶、車輛和各種機(jī)械的減振。 由于涂料可直接噴涂在結(jié)構(gòu)表面上，故施工方便，尤其對結(jié)構(gòu)復(fù)雜的表面如艦艇、飛機(jī)等，更體現(xiàn)出它的優(yōu)越性。樹脂型樹脂型45 環(huán)氧型耐磨導(dǎo)軌涂層環(huán)氧型耐磨導(dǎo)軌涂層 以環(huán)氧樹脂和二硫化鉬為基體，加入增塑劑，混以環(huán)氧樹脂和二硫化鉬為基體，加入增塑劑，混合成液狀或膏狀為一組份，以固化劑為另一組份的雙合成液狀或膏狀為一組份，以固化劑

21、為另一組份的雙組份塑料涂層。組份塑料涂層。注塑導(dǎo)軌注塑導(dǎo)軌1 滑座滑座 ； 2 膠條；膠條； 3 注塑層注塑層 【例例】46瀝青型瀝青型 瀝青型阻尼材料比橡膠型阻尼材料價(jià)格便宜便宜，它的結(jié)構(gòu)損耗因子隨厚度的增加而增加。 瀝青阻尼材料厚度與結(jié)構(gòu)損耗因子關(guān)系瀝青阻尼材料厚度與結(jié)構(gòu)損耗因子關(guān)系 阻尼層厚度阻尼層厚度 1.5 2 2.4 3 4 損耗因子損耗因子 0.05 0.08 0.11 0.16 0.25 47瀝青阻尼材料大致可分以下四種類型： (1) 熔融型。此種板材熔點(diǎn)低，加熱后流動性好，能流遍整個汽車底部等構(gòu)件，在汽車烘漆加熱時(shí)一并進(jìn)行加熱； (2) 熱熔型。在板材的表面涂有一層熱熔膠，以

22、便在汽車烘漆加熱時(shí)熱熔膠融化粘合，它一般用作汽車底部內(nèi)襯； (3) 自粘型。在板材的表面涂上一層自粘性壓敏膠，并覆蓋隔離紙，一般用在汽車頂部和側(cè)蓋板部分； (4) 磁性型。在板材的配方中填充大量的磁粉，經(jīng)充磁機(jī)充磁后具有磁性，可與金屬殼體貼合，一般用在車門部位。 481復(fù)合型阻尼金屬板材 在兩塊鋼板或鋁板之間夾有非常薄的粘彈性高分子材料，就構(gòu)成復(fù)合阻尼金屬板材。 這種結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度強(qiáng)度由各基體金屬材料保證，由各基體金屬材料保證，阻尼性能阻尼性能由粘彈性材料和約束層結(jié)構(gòu)加以保證。由粘彈性材料和約束層結(jié)構(gòu)加以保證。（二）阻尼板材（二）阻尼板材49復(fù)合型阻尼金屬板材的主要優(yōu)點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)是： (1) 振動衰

23、減特性好，復(fù)合型阻尼鋼板損耗因子一般在 0.3 以上。 (2) 耐熱耐久性能好，阻尼鋼板采用特殊的樹脂，即便在 140 空氣中連續(xù)加熱 1000 小時(shí)，各種性能也不劣化。 (3) 機(jī)械性能好，復(fù)合阻尼鋼板的屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度等機(jī)械品質(zhì)與同厚度普通鋼板大致相同。 (4) 焊接性能好，焊縫性能與普通鋼相同。 (5) 復(fù)合阻尼鋼板還具有阻燃性、耐大氣腐蝕性、耐水性、耐油性、耐臭氧性、耐寒性、耐沖擊性及烤漆時(shí)的高溫耐久性等優(yōu)點(diǎn)。 50復(fù)合阻尼鋼板的應(yīng)用實(shí)例 類類 別別 應(yīng)應(yīng) 用用 實(shí)實(shí) 例例大型結(jié)構(gòu)大型結(jié)構(gòu) 鐵路橋梁下部隔聲板；鋼鐵廠裝、卸料機(jī)內(nèi)襯、漏斗、溜鐵路橋梁下部隔聲板；鋼鐵廠裝、卸料機(jī)內(nèi)襯、漏斗

24、、溜槽內(nèi)襯槽內(nèi)襯 建筑部門建筑部門 高層建筑鋼制樓梯、垃圾井筒、鋼門、銅制家俱、空調(diào)用高層建筑鋼制樓梯、垃圾井筒、鋼門、銅制家俱、空調(diào)用鋼制品鋼制品 交通部門交通部門 汽車發(fā)動機(jī)、發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)部件、翻斗車料槽、船舶、飛機(jī)汽車發(fā)動機(jī)、發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)部件、翻斗車料槽、船舶、飛機(jī)等構(gòu)件等構(gòu)件 般工廠般工廠 傳遞、運(yùn)輸機(jī)械構(gòu)件、鏟車料槽、鑿巖機(jī)內(nèi)襯、電動機(jī)機(jī)傳遞、運(yùn)輸機(jī)械構(gòu)件、鏟車料槽、鑿巖機(jī)內(nèi)襯、電動機(jī)機(jī)殼、空氣機(jī)機(jī)殼殼、空氣機(jī)機(jī)殼 音響設(shè)備音響設(shè)備 音響設(shè)備底盤、框架、辦公用機(jī)械音響設(shè)備底盤、框架、辦公用機(jī)械 噪聲控制設(shè)備噪聲控制設(shè)備 各種機(jī)器隔聲罩、大型消聲器鋼板結(jié)構(gòu)各種機(jī)器隔聲罩、大型消聲器鋼板結(jié)構(gòu)

25、 其它其它 記錄機(jī)機(jī)身、激光裝置防振臺記錄機(jī)機(jī)身、激光裝置防振臺 512阻尼合金和其它阻尼材料 阻尼合金具有良好的減振性能，既是結(jié)構(gòu)材料又有高阻尼性能，例如雙晶型 Mn-Cu 系合金，具有振動衰減特性好、機(jī)械強(qiáng)度高、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，被用于艦艇、魚雷等水下設(shè)施的構(gòu)件上。 527.4 7.4 阻尼基本結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用阻尼基本結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用 阻尼基本結(jié)阻尼基本結(jié)構(gòu)構(gòu)1.離散型的阻尼器件離散型的阻尼器件2.附加型的阻尼結(jié)構(gòu)附加型的阻尼結(jié)構(gòu)吸振吸振隔振隔振53l 附加型的阻尼結(jié)構(gòu)附加型的阻尼結(jié)構(gòu)541） 自由阻尼結(jié)構(gòu)自由阻尼結(jié)構(gòu) 將粘彈阻尼材料粘貼或噴涂在需要減振的結(jié)構(gòu)物上（可以是單面的，也可以是雙面的）。當(dāng)基

26、板產(chǎn)生彎曲振動時(shí)，阻尼層隨基本層一起振動，在阻尼層內(nèi)部產(chǎn)生拉拉- -壓壓變形變形。根據(jù)阻尼材料的耗能機(jī)理，當(dāng)阻尼材料內(nèi)部產(chǎn)生交變應(yīng)力時(shí)，阻尼材料就會將有序的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為無序的熱能，從而起到耗能的作用。阻尼層越厚，阻尼損耗因子越大，制振效能就越好。55損耗因子：損耗因子：其中 ； 。12HHh 12EEe 56 2）約束阻尼結(jié)構(gòu)約束阻尼結(jié)構(gòu) 在自由阻尼處理的阻尼層外側(cè)表面再粘貼一彈性層，這一彈性層應(yīng)具有遠(yuǎn)大于阻尼層的彈性模量。當(dāng)阻尼層隨基本結(jié)構(gòu)層一起產(chǎn)生彎曲振動而使阻尼層產(chǎn)生拉-壓變形時(shí)，由于粘貼在外側(cè)彈性層的彈性模量遠(yuǎn)大于阻尼層的彈性模量，因此這一彈性層將起到約束阻尼層的拉-壓變形的作用。由于

27、阻尼層與基本層接觸的表面所產(chǎn)生的拉-壓變形不同于與約束層接觸的表面所產(chǎn)生的拉-壓變形，從而在阻尼材料內(nèi)部產(chǎn)生剪切變形。因此約束阻尼處理結(jié)構(gòu)中，阻尼層不僅承受拉拉-壓變形壓變形，還同時(shí)承受剪切變形剪切變形，它們都能起到耗能作用。約束阻尼結(jié)構(gòu)比自由阻尼結(jié)構(gòu)耗散更多的能量，因此具有更好的減振降噪效果。 a) 自由狀態(tài) b) 振動拉-壓及剪切變形狀態(tài)1基本層 2阻尼層 3約束層 57復(fù)合阻尼板鋼軌構(gòu)造58典型的約束阻尼處理結(jié)構(gòu)59v增加切削阻尼增加切削阻尼車刀消振棱0.10.3-5 -202 3（例采用倒棱車刀）【例例】606162【作業(yè)作業(yè)】用自己的語言描述什么是阻尼減振用自己的語言描述什么是阻尼減

28、振?【作業(yè)作業(yè)】配制阻尼涂料由哪幾部分組成，各組配制阻尼涂料由哪幾部分組成，各組成部分有何作用？成部分有何作用？63【作業(yè)作業(yè)】用自己的語言描述什么是阻尼減振用自己的語言描述什么是阻尼減振?647.3 7.3 阻尼材料阻尼材料 阻阻尼尼材材料料 按用途分類 用于減振的平板型及壓敏型材料 用于噪聲控制的泡沫多孔材料 用于減振降噪的復(fù)合型材料 用于特殊工作環(huán)境的特種材料 按材料性質(zhì)分類 粘彈類阻尼材料 阻尼橡膠 阻尼塑料 金屬類阻尼材料 阻尼合金 復(fù)合阻尼鋼板 液體阻尼涂料 阻尼油料 阻尼涂料 瀝青型阻尼材料 6511.4.3 11.4.3 阻尼減振技術(shù)阻尼減振技術(shù)（1）粘彈阻尼材料（2）阻尼減振

29、的基本原理（3）結(jié)構(gòu)阻尼與復(fù)合阻尼結(jié)構(gòu) 兩種結(jié)構(gòu)阻尼：系統(tǒng)阻尼和材料的內(nèi)摩擦阻尼； 兩種復(fù)合結(jié)構(gòu)：自由阻尼結(jié)構(gòu)和約束阻尼結(jié)構(gòu)。6611.4.3 11.4.3 阻尼減振技術(shù)阻尼減振技術(shù)（4）約束阻尼板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 根據(jù)結(jié)構(gòu)使用溫度、激振頻率范圍和預(yù)期達(dá)到的減振 效果 ； 確定結(jié)構(gòu)的振型，找出應(yīng)變較大的各個部位，貼上約 束阻尼材料； 在結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度許可的條件下，應(yīng)盡量采用對稱 夾心結(jié)構(gòu)，通過設(shè)計(jì)，選定所用的阻尼材料，確定阻 尼層厚度、約束層厚度和結(jié)構(gòu)的損耗因子。6711.4.3 11.4.3 阻尼減振技術(shù)阻尼減振技術(shù)（5）阻尼板的設(shè)計(jì)計(jì)算步驟 約束層厚度的確定 阻尼層厚度的確定 結(jié)構(gòu)損耗因子的確定68它利用固體和液體的摩擦阻尼來消耗振動的能量。如在機(jī)床主軸系統(tǒng)中附加阻尼減振器，它相當(dāng)于間隙很大的滑動軸承，通過阻尼套和阻尼間隙中的粘性油的阻尼作用來減振。 1)阻尼減振器：69 2 表面采用阻尼涂層 對于彎曲振動結(jié)構(gòu)件，在其表面噴涂一層具有較高內(nèi)阻尼和較高彈性的粘滯材料 ( 如瀝青基制成的膠泥減振劑、高分子聚合物和油漆膩?zhàn)拥?) ，涂層厚度愈大，阻尼愈大。采用阻尼涂層，既可不改變原設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和剛度，又能獲得較高的阻尼比，其阻尼