定频变温下粘弹材料动力学特性数据拟合分析

本文研究了粘弹性阻尼材料的耗能机理和动态阻尼特性,采用分数导数模型,并与温频等效原理相结合,得到了粘弹性阻尼材料的复模量、损耗因子与温度关系的参数化数学模型;并结合粘弹性阻尼材料的DMA测试实验数据对模型参量进行了拟合。实验结果和误差分析表明拟合的数学模型能够准确反映粘弹性材料在定频率变温度条件下的动力学特性的变化情况。     

频率相关自由阻尼层复合材料加筋板动力分析

采用子空间迭代法和精细积分对敷设粘弹性阻尼层的含损伤复合材料加筋板结构进行了频率和动力响应分析。分析中对层合板和层合梁采用了Adams应变能法与Raleigh阻尼模型相结合的阻尼矩阵构造方法;对表面粘弹性阻尼材料则考虑了材料性质和耗散系数对激振频率与温度的依赖性,建立了频率相关粘弹性材料阻尼矩阵的计算方法。通过有限元分析,分别研究了敷设自由阻尼层无损伤和含分层损伤复合材料加筋板的自振频率和模态特征,并根据幅频曲线讨论了阻尼材料模量、耗散系数和阻尼层厚度等因素对结构响应的影响,提出的计算方法对通过合理选择阻尼层材料与几何参数来有效地控制加筋板结构的振动特性,具有一定的参考价值。     

考虑参数随机性的约束阻尼结构振动特性分析

根据模态应变能理论建立约束阻尼结构有限元模型,基于粘弹性层的厚度和部分材料参数随机性分析,对约束阻尼结构的振动特性进行研究,分析粘弹性层的厚度和部分材料参数的随机性对约束阻尼结构模固有频率和模态损耗因子的影响。研究结果证明粘弹性结构参数随机性分析的必要性,分析方法和得出的相关结论对工程实践有一定参考。     

基底层阻尼对悬臂梁弯曲共振法测量结果的影响分析

研究了悬臂梁弯曲共振法自由阻尼结构试件基底层阻尼对粘弹性材料动态性能参数测量结果的影响,对经典测量理论进行了改进,理论仿真及实验数据表明该工作是非常有意义的.在此基础上,提出在考虑基底层阻尼影响的前提下,通过选用合适的基底材料,结合试件设计技术,可以突破相关标准的限制,实现用自由阻尼结构试件测量较软粘弹性材料的动态性能参数.     

阻尼层合板中波传播性能研究

最近许多约束阻尼复合结构的研究中,阻尼层一般都选用粘弹性材料,由于粘弹性材料的刚度一般远小于约束层和基层的刚度,所以大部分研究都在计算和建模时,忽略粘弹材料的弯曲刚度,而不考虑阻尼层的外延和弯曲变形的影响。应用高阶理论研究了敷设具有一定刚度的蜂房型粘弹性材料的约束阻尼层合板结构动力学方程,探讨了复合层合板梁在振动情况时材料的弯曲刚度,剪切刚度对弯曲波在复合梁中传播的能量损耗影响,以及各层厚对层合板梁的阻尼性能的影响。     

海水介质对舰船粘弹性阻尼材料性能的影响研究

以典型的某牌号粘弹性阻尼材料为研究对象,分别在三亚试验站的全浸和仓储不同试验区带进行了长期自然海洋环境曝露试验,并对获得的老化周期为5年的试样进行了微观结构、力学、动态力学以及减振效果的测试和表征,并分析了海水介质对粘弹性阻尼材料老化性能影响的机制。      

粘弹性阻尼层设计的模态联合方法与实验

针对粘弹性阻尼层的设计,讨论了粘弹性材料的本构关系和基于模态计算的阻尼设计方法。阐述了基于模态联合方法的设计计算原理,并用仿真算例和实验对该方法进行了验证,结果表明,作为一种应用粘弹性阻尼层进行结构表面减振降噪的设计方法,该种方法是可行的。     

粘弹性阻尼层设计的模态联合方法与实验

摘 要： 针对粘弹性阻尼层的设计,讨论了粘弹性材料的本构关系和基于模态计算的阻尼设计方法。阐述了基于模态联合方法的设计计算原理,并用仿真算例和实验对该方法进行了验证,结果表明,作为一种应用粘弹性阻尼层进行结构表面减振降噪的设计方法,该种方法是可行的。     

阻尼压筋板的动态力学性能研究

本文对一种船用压筋板进行了粘弹性阻尼处理，通过有限元模拟计算了阻尼结构的模态参数，用试验模态分析的结果进行了验证，二者所得结果基本一致，并进一步用有限元分析预测了阻尼材料模量、处理厚度等变化对压筋板动态力学性能参数的影响，探讨了粘弹性阻尼材料抑制结构共振响应的有效性。     

阻尼材料对环肋柱壳稳态响应影响的分析

利用Ｆｌｕｇｇｅ壳体理论，讨论了敷设自由层粘弹性阻尼材料的环肋柱壳受周期性径向激励的稳态响应，用复模量形式计及基壳和粘弹性阻尼材料的损耗因子，并计入流固耦合作用，讨论了粘弹性阻尼材料的物理参数和厚度对其稳态响应的影响。     

多层粘弹阻尼复合结构阻尼性能的研究

制备了多层粘弹阻尼复合结构，并研究了其阻尼性能．实验结果表明，多层粘弹弱约束阻尼复合结构的阻尼性能优于多层粘弹自由阻尼复合结构的阻尼性能．     

On the Damping Properties of Modified Ground Rubber Tires

Large amounts of used rubber tires are discarded annually. A long time is neededfor them to degrade naturally. This poses two major problems: environmental pollutionand wastage of valuable rubber. On the other hand, with the harm of vibration and noisewidely recognized, desires to control them intensify. As an important means of vibrationcontrol, viscoelastic damping technology has advanced greatly. The need for cheap andhigh quality viscoelastic damping materials increases rapidly. This paper made a trial touse ground rubber tire (GRT) recovered from old tires to make damping materials. TheGRT is treated specially first. Then it was pressed into slabs and vulcanized. Finally, theproduct was cut into test samples. An Oberst beam was used to determine the loss factor βand storage modulus E. Results show that the damping materials exhibit good damping ability.     

黏弹性复合材料阻尼板的振动特性

为深入探索黏弹性复合材料阻尼板的振动特性,基于复合材料力学理论、一阶剪切变形理论、分段位移模型以及哈密尔顿原理,推导了黏弹性复合材料阻尼板结构复数形式的振动微分方程。采用纳维法得到满足位移边界条件的理论解,通过有限元建模仿真对理论解进行验证。基于验证过的理论模型,进一步从理论上探索了黏弹性复合材料阻尼板振动特性随结构参数的变化规律。     

纳米SiO_2对混凝土材料阻尼性能的改良研究

利用自主开发的三点弯曲梁阻尼测试装置对不同掺量纳米SiO2混凝土的阻尼性能进行了测试,通过X射线衍射仪和扫描电镜研究了不同掺量纳米SiO2对混凝土微观结构的影响,并对其阻尼增强机理进行了初步探讨。结果表明纳米SiO2掺量为4%时混凝土材料的损耗因子最大,为素混凝土的2.41倍,综合考虑成本、流动性、强度和阻尼等因素确定纳米SiO2的最优掺量为3%;纳米SiO2掺入混凝土中后,与之发生二次水化反应,使得混凝土中六方板状Ca（OH）2晶粒数量减少;纳米SiO2对于混凝土的阻尼增强机理在于纳米SiO2的掺入使得混凝土材料的内接触面数量增多,在外力作用下使应力不均匀分布增加,从而提高了材料摩擦阻尼耗能的能力。     

有限元在粘弹性细棒动力学参数反演中的应用

粘弹性材料具有良好的阻尼性能,在工程振动与噪声处理上的应用非常广泛。利用粘弹性材料进行阻尼结构设计并预测其动力学特性,需要知道准确的动力学参数。回顾粘弹性材料动力学参数测试的经典方法,并着重介绍共振法测试技术。研究共振法测试中细棒的动力学响应与动力学参数间的关系,在此基础上,基于共振法测试数据和有限元仿真,提出一种反演粘弹性材料动力学参数的新方法。首先根据幅值比反演出损耗因子,再根据共振频率反演出储能模量。通过具体算例验证可知,反演得出的动力学参数的相对误差均在4 % 以内,该反演方法不仅结果收敛、准确可靠且反演速度快,为在连续频率范围内的动力学参数反演奠定基础。     

开槽填充黏弹性材料对圆锯片振动的影响分析

为了揭示开槽填充黏弹性材料对锯片振动特性的影响规律,分别对无槽及开槽填充材料两种锯片模型的阻尼以及动态响应特性进行比较研究.首先,基于模态应变能法计算锯片模态阻尼比,利用Rayleigh阻尼表征模型结构阻尼,获得2种锯片模型的模态阻尼常数;然后,建立锯片有限元瞬态动力学分析模型,得出2种锯片模型的振动响应及衰减历程曲线,分析开槽填充材料对锯片振动的影响;最后,针对2种锯片进行试验模态分析,获得振动响应曲线,对比数值分析结果与试验数据曲线,两者吻合良好,证明了有限元数值分析的可靠性.结果表明:在相同的动力学条件下,开槽填充材料会显著降低锯片上质点的振动速度,缩短锯片振动的衰减历程.研究结果为开槽低噪声锯片的结构创新设计与开发提供了有效的理论依据.     

电动车刹车系统噪声产生机理与改进措施

通过对电动车刹车噪声机理的研究，验证了自激振动理论。基于刹车盘有限元分析、刹车噪声测量，以及对刹车系统动力学模型的分析与研究表明：刹车盘的高频自激振动引发尖叫摩擦噪声。同时阐明了粘弹阻尼减振降噪原理，提出增加摩擦材料的粘弹阻尼可消除电动车刹车噪声的观点。     

多翼型粘弹性阻尼层叶片的动态特性数值分析

采用有限元软件建立2MW风力机复合材料单翼型和多翼型叶片模型,将粘弹性阻尼层加入多翼型叶片中并进行额定风速载荷作用下的谐响应分析,探索单翼型和多翼型叶片的动态特性区别,并揭示粘弹性阻尼层层数和厚度变化对多翼型叶片动态特性的影响规律。研究结果表明,在高阶频率多翼型叶片的挥舞方向位移和应变能均远小于单翼型叶片的;粘弹性阻尼层对多翼型叶片的低阶频率的挥舞方向位移和应变能有很好的抑制效果。     

Vibration Modeling of Multilayer Composite Structures with Viscoelastic Layers

This work deals with the vibration of orthotropic multilayer sandwich structures with viscoelastic core. A finite element model is derived from a classical zigzag model with shear deformation in the viscoelastic layer. The aim of the present work is to establish numerical models and develop numerical tools to design multilayer composites structures with high damping properties. To fulfill this purpose, a finite element model has been developed for vibration analysis of a sandwich plate (elastic orthotropic)/(viscoelastic orthotropic)/(elastic orthotropic). A numerical study from the variation of the damping properties of the structures was performed according to the faces materials fibers orientation.     

Structural dynamic modification using additive damping

In order to control dynamic response in structures and machines, modifications using additive viscoelastic damping materials are highlighted. The techniques described for analysis include analytical methods for structural elements, FEM and perturbation methods for reanalysis or structural dynamic modification for complex structures. Optimisation techniques used for damping effectiveness include multi-parameter optimisation techniques and a technique using dynamic sensitivity analysis and structural dynamic modification. These have been applied for optimum dynamic design of structures incorporating viscoelastic damping. Some current trends for vibration control are also discussed.