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。     

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。     

极小粒子增强聚氨酯阻尼性能的影响因素分析

与纳米粒子相比,极小粒子价格低廉且性能稳定,是增大聚氨酯材料的阻尼耗能能力并拓宽有效温域范围的有效手段.本实验选取玻璃纤维、石墨烯、T-ZnOw和AO-80四种极小粒子,根据"四因素、三水平"正交表分别对各配方制成的聚氨酯试样进行力学性能试验,以研究极小粒子对聚氨酯材料阻尼性能的影响效果.试验结果表明,玻璃纤维和AO-80对聚氨酯材料的损耗因子峰值及大阻尼温域范围的拓宽均具有显著的提升效果;石墨烯以极低的含量提高了聚氨酯材料的损耗因子峰值;T-ZnOw可提高聚氨酯材料的TA值,并拓宽其大阻尼温域,但随T-ZnOw含量的增大,阻尼性能指标均降低.此外,通过极差分析确定了聚氨酯材料设计优化方案:100份基体材料中加入12份玻璃纤维、0.3份T-ZnOw、0.3份石墨烯以及18份AO-80.     

受阻酚封端聚氨酯阻尼材料的结构与性能

分别设计合成了受阻酚AO-80和AO-2246封端聚氨酯预聚物,并经固化制得聚氨酯阻尼材料。采用傅里叶变换红外光谱、差示扫描热分析、扫描电镜表征了该材料的微观结构,并研究了受阻酚含量、受阻酚种类和聚醚相对分子质量对阻尼材料动态力学性能的影响。动态力学测试结果表明,所制得试样组分相容性较好,随着受阻酚用量的增加,最大阻尼因子增大,玻璃化温度升高,阻尼温域变宽;同质量比时,AO-2246封端所制得试样最大阻尼因子和损耗峰面积均高于AO-80体系;随着聚醚相对分子质量增加,试样的最大阻尼值增大,玻璃化温度降低,相容性变好。     

高锰基合金阻尼性能参数的测定方法研究

高锰基合金是一种阻尼性能优良的阻尼合金。采用振动梁法、数字图像相关(Digital Image Correlation，DIC)模态阻尼法、自由振动衰减法和动态机械分析(Dynamic Mechanical Analysis，DMA)测试法测定其损耗因子，并分析应变幅值对损耗因子的影响，最后对比分析各测量方法优缺点及适用条件。结果显示：在小变形条件下，在不同振动应变幅值测得的高锰基合金损耗因子存在较大差别，振动应变幅值改变时测得损耗因子范围为0.026～0.133，且损耗因子随振动应变幅值的增大呈明显上升趋势；同时不同测试方法均会由于试验原理及方法的适应性及原理性差异，而产生各种误差。应根据实际测试条件、测试成本等要求，选择适合的方法对其进行测定。结论可为该类材料阻尼的测量分析提供重要的工程参考。     

基于振动梁法小弹性模量材料阻尼特性测试研究

振动梁法可以获取"金属层+阻尼层+金属层"三明治梁的结构损耗因子,进而求得阻尼材料的材料损耗因子。但是通过理论研究发现,当阻尼材料的弹性模量低于10 MPa时,在外载荷作用下,三明治梁的上下金属层对阻尼层产生明显的横向挤压,不满足振动梁法的理论假设。为此,提出一种仿真与试验相结合的方法获取了HT 800、Regufoam 2000和SR 450这三种小弹性模量阻尼材料的材料损耗因子。在试验部分,利用振动梁法获取三明治梁结构阻尼损耗因子,以此作为仿真中结构损耗因子的目标值。仿真部分,建立三明治梁有限元模型,通过不断改变材料损耗因子的输入值获取模型相应的结构损耗因子,直到仿真与试验结构损耗因子相等时,仿真中相应的材料损耗因子值即为小弹性模量阻尼材料损耗因子。该种测试方法为小弹性模态阻尼材料阻尼测试提供了参考。     

聚酯型聚氨酯阻尼材料的制备与结构性能

以不同结构的聚酯二元醇与2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI-100)、3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯甲烷(MOCA)为原料设计并制备了一系列具有阻尼特性的聚氨酯(PU)材料。采用傅立叶红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1H-NMR)对其结构进行了表征;利用动态热机械分析(DMA)研究了不同聚酯二元醇软段结构对PU材料的阻尼性能的影响。结果表明,最大损耗因子(tanδmax)随大分子链上侧甲基含量的增加而增大;而tanδmax值所对应的温度随大分子主链上次甲基含量的增加而降低。当大分子链上侧甲基和次甲基含量分别为17.58%和19.65%时,最大损耗因子和相应的温度达到1.4和36.3℃。     

玻璃微珠/环氧树脂胶结型复合材料的刚架-弹簧-阻尼模型

针对玻璃微珠/环氧树脂构成的胶结型颗粒复合材料提出了刚架-弹簧-阻尼模型。考虑到环氧树脂基体的阻尼特性,通过动态热机械分析,得到常温低频下环氧树脂的损耗因子,并应用于刚架-弹簧-阻尼模型。采用有限单元分析方法进行数值仿真分析,得到了玻璃微珠/环氧树脂胶结型复合材料损耗因子随玻璃微珠粒径增大的变化规律。结果表明:随着玻璃微珠粒径的增大,颗粒复合材料的刚架-弹簧-阻尼模型单元计算的损耗因子会逐渐增大,且切向损耗因子要比轴向的大;对整体材料而言,刚架-弹簧-阻尼有限元模型计算的损耗因子也会逐渐增大,其中,按照平面正四边形网格模型计算得到的损耗因子要大于平面正六边形网格模型,即颗粒复合材料的孔隙率越大,材料的损耗因子越大。仿真分析结果与实际材料的阻尼变化规律相符,这种模型是可靠的。      

聚氨酯-环氧树脂互穿网络聚合物耐蚀阻尼涂料的制备与表征

阻尼材料能有效改善机械设备振动噪声问题,而海洋设备要求有很好的耐蚀性。为实现高分子阻尼材料在海洋设备中的应用,将具有较高模量、高附着力、低收缩率、耐腐蚀性好等优点的环氧树脂与聚氨酯合成透明互穿网络聚合物(IPN)膜。通过羟值确定、傅里叶变换红外光谱法、拉拔法(测试附着力)、扫描电子显微镜、差示扫描量热仪和动态热机械分析仪等测试研究了聚氨酯/环氧树脂对IPN膜性能的影响。结果表明,所获得的IPN膜可以显著提高材料的阻尼性能、热力学性能、机械强度以及粘结强度。通过不同体系树脂的筛选发现,当聚氨酯/环氧树脂质量比为7∶3时,材料的阻尼性能和耐蚀性能最好,损耗因子tanδ可达0.96,人造海水中浸泡600 h表面无变化。     

电磁场下颗粒阻尼动态特性试验研究

利用稳态能量流法对直流电磁场作用下颗粒阻尼器的阻尼特性进行了试验研究。试验结果表明:在一定振动情况下,通过施加直流电磁场的方法,可以改变颗粒阻尼器阻尼性能;在较低振动加速度幅值(32.5 m/s~2)下,颗粒体产生的损耗功率和损耗因子随电流强度的增强而减小;当振动加速度增大到32.5 m/s~2后,损耗功率和损耗因子会随电流强度的增强而增大。阻尼颗粒的有效质量随激励幅值的增加呈先平缓再降低的趋势,且电流强度的变化对有效质量影响较小。     

PEA/TDI聚氨酯共聚物阻尼结构抑振性能的研究

为获得高阻尼性能的聚氨酯材料,本文结合高分子材料的阻尼机理合成了一系列不同分子量的聚酯二元醇/甲苯二异氰酸酯(PEA/TDI)聚氨酯共聚物,并以聚氨酯试样为阻尼层,钢板为基体制备成自由阻尼结构,利用模态分析技术研究了有机杂化小分子对聚氨酯阻尼结构阻尼性能的影响.通过苯酐-吡啶酰化法精确测定了聚酯二元醇的平均分子质量,设计合成了系列软段分子量不同和分子量不同的聚氨酯试样,通过模态分析技术对利用合成的聚氨酯试样制备的一系列不同聚氨酯阻尼结构的减振性能进行了测试,结果表明:二丁基羟基甲苯(受阻酚BHT)的加入显著提高了PEA(Mn=1 000)/TDI聚氨酯阻尼结构的阻尼性能;聚氨酯分子量相同时,聚氨酯阻尼结构的阻尼性能总体上随着BHT用量的增加而逐渐提高;BHT用量相同时,随着聚氨酯分子量的提高,聚氨酯阻尼结构的阻尼性能得到改善,且在低频和高频范围内提升效果较明显.     

Damping properties of thermoplastic-elastomer interleaved carbon fiber-reinforced epoxy composites

The aim of this study is to characterize the damping properties of carbon fiber-reinforced interleaved epoxy composites. Several types of thermoplastic-elastomer films, such as polyurethane elastomers, polyethylene-based ionomers and polyamide elastomers were used as the interleaving materials. The damping properties of the composite laminates with/without the interleaf films were evaluated by the mechanical impedance method. Also, the effects of the lay-up arrangements of the carbon-fiber prepregs on the damping properties of the interleaved laminates were examined. The viscoelastic properties of interleaved polymer films were reflected in the damping properties of the corresponding interleaved laminates. The loss tangent of the interleaf films at the test temperature played an important roll in the loss factor of the interleaved laminates. Also, the stiffness of the films at the resonant frequency of the laminates was another important parameter that controlled the loss factor of the interleaved laminates.     

聚氨酯阻尼材料研究及在舰船领域的应用

综述了聚氨酯阻尼材料的研究进展,介绍了聚氨酯阻尼材料在舰船领域中的应用状况,并对其发展趋势进行了展望。     

吸声阻尼聚合物材料的研究进展

聚氨酯是一种重要的阻尼材料,为了提高其阻尼性能,众多研究者对各种聚氨酯/填料体系都进行了研究,近年来纳米材料在阻尼材料方面的应用引起了更广泛的兴趣.介绍了在水声吸收、阻尼材料中的一些最新研究成果,特别是作为水声吸声材料的聚氨酯/纳米氧化锌复合材料体系.     

钢板─高聚物─钢板层压复合材料的减振特性

研究了由聚氨酯、橡胶及５０２胶作为夹层的钢板─高聚物─钢板层压复合材料的减振特性，结果指出，采用聚氨酯及其橡胶作夹层制得的复合材料具有很好的减振特性，而用５０２胶作夹层，不能改善减振效果．     

聚氨酯泡沫塑料复模量参数的测试和识别

根据粘弹性阻尼材料悬壁梁结构的自由衰减振动数据来识别材料的复模量参数－弹性模量和损耗因子。并给出了三种不同密度的硬质聚氨酯泡沫塑料在不同温度、频率下的弹性模量和损耗因子的测试和识别结果。     

基于多指标控制的聚氨酯阻尼材料动态力学性能稳健性分析

强震或强风下,建筑结构中的隔震或消能装置受力大、变形大,这就要求阻尼材料的阻尼系数高,适用温度与室外环境匹配,具有大阻尼温域.目前,聚氨酯阻尼材料难以同时满足上述诸多指标性能,因而无法广泛应用于建筑结构减震领域.本文选择了玻璃纤维、石墨烯、四脚状氧化锌晶须及受阻酚小分子四种增强填料,以同时提高聚氨酯材料的阻尼性能、力学...