结构-阻尼复合材料研究进展

航空航天飞行器的高速、轻质和多功能化的发展,精密电子仪器设备的应用及舒适性要求的提高,对传统结构材料的减重和降噪提出了巨大的挑战.近年来,随着纤维增强复合材料的在航空航天领域应用比重的迅速提升,开发兼具高力学性能和高振动阻尼性能的新型结构-阻尼多功能材料也成为研究的热点问题之一.本文在介绍结构-阻尼复合材料阻尼机理的基础上,综述了国内外关于结构阻尼复合材料主要研究内容及研究成果,并讨论了其今后的发展趋势,包括开发新的多功能阻尼插层材料、引入新的阻尼耗能机制、开发多层次结构模型和对阻尼性能和力学性能的多尺度模拟等.     

聚合物阻尼材料研究进展

阐述了聚合物阻尼材料的阻尼机理及主要的几种阻尼性能的评价方法.重点介绍了国内外互穿聚合物网络阻尼材料和复合阻尼材料的研究现状.     

复合阻尼材料最新研究进展

介绍了复合阻尼材料研究的最新进展,包括阻尼赋予剂、压电阻尼材料和稀土永磁阻尼材料等3种新型复合阻尼材料,同时评述了相关阻尼机理及阻尼性能的评价方法等.     

阻尼镁合金的研究现状与发展趋势

阐明了镁合金的阻尼机理及应变振幅、频率、温度对镁合金阻尼性能的影响.综述了当前改善镁合金阻尼性能的主要方法,如添加合金元素、控制变形工艺、热处理、控制晶粒尺寸和取向、添加增强相.指出通过添加新的增强相和合金元素,引入位错阻尼之外新的阻尼产生机制,解决阻尼性能与力学性能的矛盾,将是未来高性能阻尼镁合金材料研究的重要方向,而且,产品外形结构设计与阻尼性能的关系也是值得关注的一个新研究方向.     

压电陶瓷/CIIR复合材料的阻尼性能的研究

以氯化丁基橡胶(CIIR)及其互穿网络为基体,加入压电陶瓷PMN和导电炭黑CB制备PMN/CB/CIIR复合材料,系统研究其的阻尼性能的影响因素以及机理,以获得高介电常数和高阻尼性能的压电陶瓷/聚合物基复合材料,拓展其在介电材料和阻尼材料领域的应用。     

压电陶瓷/聚合物基新型阻尼复合材料的研究进展

压电陶瓷/聚合物基复合材料兼具了聚合物和压电陶瓷两相的优点,是新型的智能阻尼材料.叙述了压电陶瓷/聚合物基复合材料的阻尼性能表征、阻尼原理以及影响阻尼性能的主要因素,并展望了研究前景.指出从压电阻尼材料的基础理论、制备工艺和性能表征、结构与性能关系上寻找突破,可以获得可控的高阻尼压电复合材料.     

钢/锌复合材料阻尼性能研究

采用复合铸造法制备了钢/锌复合材料研究其阻尼性能.在拉伸条件下分析其阻尼机制以及拉伸过程中材料的变形行为;在循环条件下测试其阻尼性能与应变幅值的关系;通过衰减实验测试其阻尼性能与材料的几何性质的关系;同时,在三种实验条件下对比钢/锌复合材料和单相钢和锌的阻尼性能.实验结果表明,钢/锌复合材料较钢改善了阻尼性能,较锌则提高了刚度和强度;钢及钢/锌复合材料的阻尼性能具有应变依赖性;复合材料的几何特性对其阻尼性能有一定的影响.     

宽温域硅橡胶阻尼材料的研究进展

讲述了硅橡胶阻尼材料的阻尼作用机理和阻尼性能的影响因素,重点介绍了添加填料、共聚改性、共混改性、互穿网络技术(IPN)和发泡技术等对硅橡胶阻尼性能的影响及其国内外研究现状,展望了硅橡胶阻尼材料的应用前景.     

硅橡胶阻尼材料的研究进展

介绍了高聚物材料的阻尼机理与高聚物材料阻尼性能的评价,简述了丁基橡胶、三元乙丙橡胶、丙烯酸酯、聚氨酯橡胶、无机填料填充、软硬段聚合物与有机硅共聚改性硅橡胶阻尼材料近年来的研究现状.     

高分子阻尼材料研究进展及发展趋势

高分子阻尼材料以其优异的减振降噪性能在汽车、船舶、航空航天等诸多领域得到了越来越多的应用。重点综述了国内外高分子阻尼材料的最新研究进展,详细阐述了其减振降噪的作用机理,深入分析了影响其减振降噪的相关因素,并概括地介绍了其工程应用情况和发展前景。研究表明,通过选择合适的树脂基料、功能填料及改性方法,可制得高性能、宽温域的阻尼材料,以达到减振降噪的目的。高分子阻尼材料正不断朝着具有高阻尼、宽温域、环境友好等具有多项优异综合性能的方向发展,应用前景广阔。     

新型阻尼材料的研究进展

阐述了阻尼材料在实际使用中的地位和意义,简单介绍了阻尼材料的阻尼原理、分类和测试方法、阻尼机理等内容.回顾了阻尼材料的发展历史,并详细评述和分析了近年来国内外有关阻尼材料的研究进展,包括高分子阻尼材料、复合阻尼材料和结构阻尼等.笔者认为,综合分析以上几种阻尼材料,考虑实际工程的应用,对复合阻尼材料和结构阻尼的设计和研究十分必要.最后简要展望了阻尼材料的研究前景.     

玻璃鳞片对聚氨酯复合结构的阻尼性能影响

填料对阻尼材料和结构的减振效果具有重要的影响,本文以聚氨酯阻尼材料、自由阻尼结构和约束型阻尼结构为研究对象,利用半功率带宽法,考察聚氨酯阻尼材料中加入玻璃鳞片的含量、尺寸对悬臂梁结构复合损耗因子的影响规律,为阻尼材料的改性及阻尼结构设计提供基础理论依据。结果表明,玻璃鳞片在聚氨酯阻尼树脂中呈定向排列,形成多层片层结构。随着玻璃鳞片的加入,通过玻璃鳞片和阻尼树脂之间的界面摩擦可消耗更多的能量,使得复合损耗因子变大,但过高的玻璃鳞片含量会限制其运动,从而导致复合损耗因子降低;当聚氨酯阻尼树脂中加入的玻璃鳞片的尺寸逐渐变大时,阻尼结构的复合损耗因子逐渐变大,且复合损耗因子增大的速度逐渐减小。     

复合阻尼结构及其阻尼性能

新近出现的几种复合阻尼结构表明,有限各类的阻尼材料,经过简单的物理组合,能满足各种各样的阻尼要求,这类复合阻尼结构正引起科技界的广泛关注。然而,作为一项新技术,它尚缺少相应的理论作指导,因此,对该技术进行研究是必要的和及时的。本文介绍了几种典型的复合阻尼结构,并用振动控制理论对其中的一些结构进行了分析。     

镁基材料的阻尼性能研究进展与展望

简要介绍了高阻尼镁合金及镁基复合材料的研究进展,叙述了应变振幅、频率、温度、热处理以及合金成分对镁合金阻尼性能的影响,分析了镁基复合材料的阻尼机制及阻尼设计.对高阻尼镁基材料的重要发展方向进行了展望.     

High Damping Indium-Tin Alloys

This research is directed toward the development of materials of high stiffness and high mechanical damping for the purpose of damping vibrations in structures and machinery. To this end, indium-tin alloys are considered. Cast In-Sn exhibits substantial damping for a metal. Quenching substantially improved the damping of indium-tin alloy but the effect gradually disappeared due to aging. Cold work of 1.3% permanent shear strain had the effect of moderately increasing the damping of indium-tin, and 10–100% permanent strain substantially increased the damping of tin, with 30% giving the largest damping below 5 Hz. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

材料阻尼及阻尼材料的研究进展

介绍了材料阻尼和表征阻尼性能的有关参量,回顾了阻尼材料的发展历史,综述了阻尼材料的研究现状,对阻尼材料的发展提出了几点看法。     

共固化阻尼复合材料研究进展

文中综述了共固化阻尼复合材料结构近年来的研究成果,包括共固化阻尼复合材料结构的共固化工艺类型、黏弹性阻尼材料的选择范围,并对阻尼薄膜的制作工艺、阻尼薄膜的结构以及处理方式行了概括。此外,对环氧树脂基与双马树脂基共固化阻尼复合材料的实验方法、数值模拟及理论分析做了总结,最后对共固化阻尼复合材料结构存在的不足及未来的发展趋势进行了展望。提出未来应用中需要继续研究解决的问题,以上工作对于深入探索大阻尼高刚度复合材料构件具有一定的参考意义。     

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。     

简谐激励下阻尼复合结构多尺度拓扑优化设计

目的 为得到抗振性能良好的板壳结构,保证设备的正常工作,文中提出一种板壳阻尼复合结构多尺度优化设计方法。方法 以动柔度为目标,建立频域激励下和固定频率点激励下板壳阻尼复合结构中阻尼材料宏观分布和微结构协同设计的多尺度问题的数学模型,推导目标函数和约束条件对设计变量的灵敏度,并基于移动渐近线法求解优化数学模型。结果 所提多尺度设计方法可以有效获得板壳结构最优阻尼材料宏观布局和最优阻尼复合材料微结构构型,提高了结构的动力学性能,同时结果也表明涂敷阻尼复合材料结构的振动响应相较于仅涂敷单一阻尼材料的振动响应大幅减小。结论 研究表明,不同激励频率下阻尼材料的宏观分布形态不同,阻尼材料主要分布于结构模态振型位移的最大处和支撑端,通过加强结构的刚度,抑制了结构变形,减小了振动响应。微结构构型基本类似,其基本形态都是低刚度、高阻尼材料呈条状分布,条状分布的阻尼复合材料微结构在受弯方向上的刚度较大,可以有效抵制结构的弯曲变形。