丙烯酸酯橡胶/聚乳酸阻尼材料的性能

以丙烯酸酯橡胶(ACM)和聚乳酸(PLA)为基体制备共混体系,研究了酚醛树脂(PF)、受阻酚AO-60的用量对共混物力学性能和阻尼性能的影响。结果表明:当酚醛树脂的用量增加时,共混物的拉伸强度降低,韧性提高,但过量导致韧性下降;相容性和损耗因子均提高,阻尼温域得以拓宽。当受阻酚AO-60用量增加时,试样的拉伸强度、拉断伸长率和定伸应力均降低;体系的相容性、损耗因子增加,阻尼温域拓宽。     

聚氨酯–橡胶复合阻尼材料减振优化设计

隔离自由阻尼是在传统的自由阻尼结构上建立的一种减振处理方法。以隔离自由阻尼理论为基础,提出以硬质聚氨酯泡沫作为隔离层、橡胶为阻尼层制备用于抑制结构振动的聚氨酯–橡胶隔离复合阻尼材料。利用模态叠加原理和Lagrange方程,在考虑阻尼层剪切变形的基础上,推导出隔离自由阻尼悬臂梁的控制方程。在钢板悬臂梁上敷设隔离层与阻尼层厚度比值为1～3以及具有分段式隔离层的聚氨酯–橡胶复合阻尼材料,并通过单点锤击实验从幅频曲线、复合损耗因子、模态频率等方面对悬臂梁模型的减振性能进行对比分析。结果表明:隔离层与阻尼层的厚度比值由1增加至3时,模型的振动响应峰值降低了13%～62%,同时损耗因子明显升高;当厚度比超过1.5时,材料对模型低阶模态的减振效果持续提高,而高阶模态的减振效果趋于稳定;分段式隔离层的设计降低了隔离层的抗弯刚度,扩大了阻尼层的处理面积,模型振动响应峰值降低了16%以上,且并未显著增加阻尼处理的附加质量。研究结果表明:在聚氨酯–橡胶隔离复合阻尼材料的阻尼层厚度不变的情况下,增大隔离层与阻尼层的厚度比有助于提高复合阻尼材料的减振性能;分段式隔离层的设计能够进一步改善复合材料的阻尼性能。     

聚氨酯-橡胶复合阻尼材料减振优化设计

隔离自由阻尼是在传统的自由阻尼结构上建立起来的一种减振处理方法。本文以隔离自由阻尼理论为基础,提出以硬质聚氨酯泡沫作为隔离层、橡胶为阻尼层制备成用于抑制结构振动的聚氨酯-橡胶隔离复合阻尼材料。利用模态叠加原理和Lagrange方程,在考虑阻尼层剪切变形的基础上,推导出了隔离自由阻尼悬臂梁的控制方程。在钢板悬臂梁上敷设隔离层与阻尼层厚度比值为1～3以及具有分段式隔离层的聚氨酯-橡胶复合阻尼材料,并通过单点锤击实验从幅频曲线、复合损耗因子、模态频率等方面对悬臂梁模型的减振性能进行了对比分析。结果表明：隔离层与阻尼层的厚度比值由1增加至3时,模型的振动响应峰值降低了13%～62%,同时损耗因子明显升高;当厚度比超过1.5时,材料对模型低阶模态的减振效果持续提高,而高阶模态的减振效果趋于稳定;分段式隔离层的设计降低了隔离层的抗弯刚度,扩大了阻尼的层的处理面积,模型振动响应峰值降低了27%以上,且并未显著增加阻尼处理的附加质量。研究结果揭示出：在聚氨酯-橡胶隔离复合阻尼材料的阻尼层厚度不变的情况下,增大隔离层与阻尼层的厚度比有助于提高复合阻尼材料的减振性能;分段式隔离层的设计在此之上能够进一步改善复合材料的阻尼性能。     

粘弹性非约束阻尼层结构的阻尼层厚度与降噪量的关系

本文导出了粘弹性非约束阻尼层结构的阻尼层厚度与降噪量的关系，并进行了试验验计，指出在以降噪为目的对结构进行阻尼处理时，不能以结构损耗因子作为设计指标确定其厚度参数，而应以降噪量为指标。     

敷设约束阻尼薄壁圆柱壳的振动特性

为分析约束阻尼对薄壁圆柱壳振动特性的影响,应用哈密顿原理结合瑞利-李兹法求解敷设约束阻尼圆柱壳的动力学方程.得出自由振动时的固有频率、损耗因子的计算公式;应用模态叠加法计算圆柱壳上任意一点的频率响应.提出能量耗散系数,将其作为阻尼效果的评价标准,用来分析约束阻尼结构各参数对阻尼效果的影响,并与损耗因子进行比较.结果表明:约束阻尼可以有效地抑制薄壁圆柱壳振动的传递;在指定频带范围内能量耗散系数能够作为阻尼效果的评价标准;阻尼材料阻尼系数、约束层弹性模量、约束层厚度、阻尼层厚度均会对阻尼效果产生影响.     

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.     

PMN/ CB/ IIR复合材料的阻尼性能研究

采用混炼-模压-极化工艺制备了压电陶瓷/碳黑/丁基橡胶聚合物基压电阻尼复合材料,研究了压电陶瓷和碳黑用量、外力及作用频率等因素对复合材料阻尼性能的影响.结果表明,当压电陶瓷体积分数为50%、碳黑质量分数为5%时复合材料的阻尼因子tanδ峰值达到最高,有效阻尼温域最宽;复合材料的阻尼性能随着外力的增加而增强;当外力作用频率f接近或等于橡胶分子运动单元松弛时间的倒数1/τ时,复合材料的损耗模量E″和阻尼因子tanδ均出现最大值.     

PMN／CB／IIR复合材料的阻尼性能研究

采用混炼-模压-极化工艺制备了压电陶瓷／碳黑／丁基橡胶聚合物基压电阻尼复合材料,研究了压电陶瓷和碳黑用量、外力及作用频率等因素对复合材料阻尼性能的影响．结果表明,当压电陶瓷体积分数为50％、碳黑质量分数为5％时复合材料的阻尼因子tanδ峰值达到最高,有效阻尼温域最宽;复合材料的阻尼性能随着外力的增加而增强;当外力作用频率f接近或等于橡胶分子运动单元松弛时间的倒数1／τ时,复合材料的损耗模量E＂和阻尼因子tanδ均出现最大值．     

温度对约束阻尼层结构减振降噪的影响研究

目的　研究温度对约束阻尼层结构的减振降噪的影响 .方法　采用通过改变温度 ,测量不同阻尼层厚度时试样噪声变化情况的试验方法 .结果　获得了试样噪声声压级随温度变化的趋势 .结论　利用约束阻尼层结构进行减振降噪是有效且随温度变化的     

改性硅橡胶宽温域阻尼材料研究

为了制备基于甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)的宽温域阻尼材料,本文以MVQ作为基体,采用共混法制备了MVQ/萜烯树脂复合材料,并探讨了其阻尼性能与松弛特性及橡胶基体网络结构之间的关系。动态力学分析表明,共混材料两个转变峰之间的阻尼因子(tanδ)明显提高。通过核磁交联密度仪分析,发现加入萜烯树脂使该材料自由链段含量增加,MVQ的交联密度降低,导致链段运动的松弛时间增加,这是提高该材料阻尼性能的主要原因。测试结果表明:该材料在-60~200°C的温度范围内tanδ0.25。为了进一步提高其阻尼性能和物理机械性能,还制备了MVQ/萜烯树脂/乙烯丙烯酸酯橡胶(AEM)三元共混型复合材料,当MVQ/AEM为60/40时,有效阻尼(tanδ0.3)温域达到192℃(-7~185℃),达到了宽温域高阻尼材料的要求。     

橡胶材料生热及其对力学性能的影响

为了研究橡胶材料滞后生热以及生热对其力学性能的影响,在分析橡胶材料生热机理的基础上,对挤压接触对滚的一对钢-橡胶辊在转动过程中的生热进行研究,分析了随时间变化胶料温度升高的规律,以及橡胶的硬度和厚度参数对其生热的影响.通过实验数据,分析了温度升高对橡胶力学性能,包括硬度、损耗因子等的影响.结果表明:初始硬度大的橡胶温升大,橡胶层厚度越小温升越大,且温度升高会导致橡胶硬度减小、损耗因子先增大后减小.     

不同条件下硫化橡胶的动态黏弹性能分析

为了研究橡胶材料滞后生热以及生热对其力学性能的影响,在分析橡胶材料生热机理的基础上,对挤压接触对滚的一对钢-橡胶辊在转动过程中的生热进行研究,分析了随时间变化胶料温度升高的规律,以及橡胶的硬度和厚度参数对其生热的影响.通过实验数据,分析了温度升高对橡胶力学性能,包括硬度、损耗因子等的影响.结果表明：初始硬度大的橡胶温升大,橡胶层厚度越小温升越大,且温度升高会导致橡胶硬度减小、损耗因子先增大后减小.

     

温度对约束阻尼层结构减振降噪的影响研究

目的 研究温度对约束阻尼层结构的减振降噪的影响。方法 采用通过改变温度,测量不同阻尼层厚度时试样噪声变化情况的试验方法。结果 获得了试样噪声声压级随温度变化的趋势。结论 利用约束阻尼层结构进行减降噪是有效且随温度变化的。     

功能无纺布插层复合材料的结构阻尼性能

以负载定量聚偏二氟乙烯的尼龙无纺布为功能插层,采用共固化工艺制备碳纤维增强环氧树脂基结构阻尼复合材料.测试复合材料的弯曲强度、弯曲模量和层间剪切强度等静态力学性能和储能模量和损耗因子的温度谱.此外,通过单悬臂梁振动实验评价阻尼减振性能.通过光学显微镜和扫描电镜分析共固化复合材料的微观结构,研究了阻尼机理.结果表明,在复合材料层间插入改性的尼龙无纺布能在不引起力学性能明显下降的前提下,显著提高复合材料的阻尼性能.其中插入7层改性的PNF插层的复合材料损耗因子达到0.008 3,比无插层复合材料提高了72.9%,弯曲模量下降了16.3%.     

端巯基硅烷改性白炭黑填充丁基橡胶

采用端巯基硅烷偶联剂(KH-580)对白炭黑表面改性,研究了改性白炭黑对丁基橡胶力学性能和阻尼性能影响.结果表明:随着改性白炭黑用量的增加,丁基橡胶拉伸强度和断裂伸长率分别在30phr时达到最大值和最小值;相比未改性白炭黑,改性白炭黑填充丁基橡胶在-40~80℃下,损耗因子(tanδ)值减小,有效阻尼温域略微变窄;在频率为0~20Hz条件下,随着频率的增加,改性白炭黑填充丁基橡胶tanδ值和储能模量增大.KH-580有利于提高丁基橡胶和白炭黑之间的相容性.     

PMN/CB/EP阻尼性能的力和频率特性

采用动态力学热分析方法,研究了载荷应力和振动频率对铌镁锆钛酸铅(PMN)/导电炭黑(CB)/环氧树脂(EP)复合材料阻尼性能的影响.结果表明,随着动态应力的增大,复合材料的损耗因子峰值tan δmax增大,玻璃化转变温度Tg降低,而阻尼温域△T逐渐增加.当应力大于2 000 mN时,tan δmax、Tg变化的幅度较小,但△T有较大的增幅.动态应力对复合材料的模量有较大的影响,在T相似文献   

基于FE-SEA混合法研究高速列车静音地板的隔声性能

采用声压法与声强法分别测量地板隔声量,整个频段内测量结果有较好的一致性,且差值在合理的工程误差范围内,规避了试验失误,为后续仿真方法验证提供了一定的保障,而且静音地板的隔声性能优于普通地板。通过脉冲衰减法测量阻尼损耗因子以用于FE-SEA混合法计算隔声量,计算结果与试验结果吻合良好。表明使用FE-SEA法预测静音地板的隔声性能行之有效。分别调整静音地板中胶合板和橡胶层的厚度以期获得隔声性能更优的结构,当橡胶层厚度均为2mm,胶合板三层厚度分别为3mm、5mm、7mm时,隔声效果更佳。从结构改进到声学包装等主动和被动两个方向优化静音地板隔声性能,建立用户数据库。     

薄壁结构约束阻尼板减振降噪优化设计

针对薄壁结构约束阻尼减振降噪问题,采用耦合有限元和间接边界元的方法对约束阻尼层厚度进行了优化设计。根据声辐射功率与结构表面振动速度之间的关系,选取振动速度的平方和作为目标函数,各层厚度和总质量分别作为设计变量和状态变量,对一块四角固定的矩形约束阻尼板进行优化仿真,并对优化前后的约束阻尼板进行振动和声学响应分析。结果表明,约束阻尼层厚度配置对阻尼减振有确定性定量影响关系,优化后声辐射功率得到明显降低。     

基于能量分析的复阻尼模型结构抗震性能

由于当前动力分析中所使用的阻尼模型无法描述结构内未知的材料非线性能量耗散,基于应力相关复阻尼理论,推导出多自由度复阻尼系统的震动能量方程,研究了复阻尼模型的结构震动响应和材料能量耗散规律,计算了构件和结构的时变材料损耗因子.研究结果表明,在地震总输入能量中,材料阻尼耗能占很大比例,并随时间单调增加,结构的材料阻尼耗能及其变化率、动能、应变能均随着能量输入的增加而增加.通过对损耗因子的计算表明,与传统方法相比,采用时变形式而非常数形式的材料损耗因子能够更精细地体现材料阻尼效应.     

低阻尼改性沥青流变性能与微观结构研究

降低沥青材料内生热是缓解沥青路面车辙病害的重要途径,而减小沥青材料的阻尼是降低内生热的关键。研究低阻尼改性沥青流变性能与微观结构,可以为沥青材料的功能性设计提供理论依据。文章基于低阻尼轮胎的成果,通过与SBS复合制备低阻尼改性沥青,借助多应力重复蠕变试验、弯曲梁流变仪试验和原子力显微镜、荧光显微镜分析低阻尼复合改性沥青的高低温性能及微观结构,并以损耗因子、复数模量作为评价指标优选聚合物。结果表明:聚合物J-4可显著降低SBS改性沥青损耗因子,提高复数模量;基于累积应变、回复率和不可恢复柔量,J-4可以显著提高SBS改性沥青的高温抗车辙性能,其掺量越大,改善效果越明显,且对SBS改性沥青低温分级不造成影响;J-4可增大SBS相的溶胀面积,增加了改性沥青的弹性分量,降低内生热,且其掺量越大,SBS三维网络结构就越致密。