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聚氨酯–橡胶复合阻尼材料减振优化设计 被引量：8
1
作者 梁龙强 黄微波 +2 位作者 武迪 吕平 丁国雷 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期184-190,共7页
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... 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。 展开更多
关键词 隔离阻尼 分段式隔离层 自由阻尼 减振
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新型带槽扩展层约束阻尼梁结构的建模与仿真 被引量：6
2
作者 魏照宇 石秀华 +1 位作者 李世超 焦留芳 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2009年第7期876-880,共5页
在普通约束阻尼梁结构的基础上提出了一种新的带槽扩展层约束阻尼梁,扩大了阻尼层到基层的距离。另外由于带槽扩展层的剪切刚度可视为无穷大,对原结构的弯曲刚度没有大的影响,并且大大增加了阻尼层的剪切变形,因此极大地增加了阻尼层的... 在普通约束阻尼梁结构的基础上提出了一种新的带槽扩展层约束阻尼梁,扩大了阻尼层到基层的距离。另外由于带槽扩展层的剪切刚度可视为无穷大,对原结构的弯曲刚度没有大的影响,并且大大增加了阻尼层的剪切变形,因此极大地增加了阻尼层的剪切耗能量。笔者用工程中常用的有限元法以及ANSYS建立了梁结构的振动模型,得到了梁的谐频响应曲线,并用ANSYS进行了模态分析,利用模态应变能法求解了普通约束阻尼结构和此种新型带槽扩展约束阻尼结构的结构损耗因子,初步验证了此种新结构良好的减振效果。 展开更多
关键词 带槽扩展层阻尼梁 有限元法 ANSYS 模态应变能 结构损耗因子
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考虑胶层的自由型垫高阻尼结构振动特性研究 被引量：5
3
作者 易少强 何世平 王杰 《玻璃钢／复合材料》 CSCD 北大核心 2017年第8期42-47,共6页
考虑胶层在自由型垫高阻尼结构中传递应力、应变的作用,将胶层等效为各向同性材料,采用ANSYS和MATLAB的联合仿真方法,分析含胶层的自由型垫高阻尼结构振动特性随胶层参数的变化规律。利用模态应变能法和控制变量法得到的结果表明,胶层... 考虑胶层在自由型垫高阻尼结构中传递应力、应变的作用,将胶层等效为各向同性材料,采用ANSYS和MATLAB的联合仿真方法,分析含胶层的自由型垫高阻尼结构振动特性随胶层参数的变化规律。利用模态应变能法和控制变量法得到的结果表明,胶层对结构振动特性起着关键性的作用,因此,选择胶粘剂敷设自由型垫高阻尼结构时,应在保证胶层力学环境良好的前提下,选择满足胶层最佳特性区间的胶粘剂产品。 展开更多
关键词 胶层 垫高阻尼结构 振动特性 模态应变能法 控制变量法
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聚氨酯灌注量对蜂窝垫高自由阻尼结构减振性能影响 被引量：4
4
作者 张锐 黄微波 +3 位作者 武迪 梁龙强 于超 王彦博 《聚氨酯工业》 北大核心 2019年第1期24-27,共4页
介绍了聚氨酯粘弹阻尼材料Qtech T501的力学性能。通过时域分析、传递函数分析等分析方法研究Qtech T501灌注量对蜂窝垫高自由阻尼结构(复合减振结构)的时域波形、各阶模态频率及损耗因子等减振性能的影响。结果表明,Qtech T501可以提... 介绍了聚氨酯粘弹阻尼材料Qtech T501的力学性能。通过时域分析、传递函数分析等分析方法研究Qtech T501灌注量对蜂窝垫高自由阻尼结构(复合减振结构)的时域波形、各阶模态频率及损耗因子等减振性能的影响。结果表明,Qtech T501可以提高复合减振结构在350 Hz以下频段的减振性能,其二阶损耗因子提高61. 6%;增加灌注量会使上述复合减振结构模态频率向低频段移动;增加灌注量对结构高频段减振效果明显,但在低频段减振性能会出现小幅度下降。 展开更多
关键词 蜂窝垫高自由阻尼 粘弹阻尼材料 复合减振结构 聚氨酯
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组合参数对频变自由型垫高阻尼结构振动性能的影响
5
作者 易少强 吴晓阳 +1 位作者 赵晓明 魏维 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第9期47-50,共4页
选择分数导数模型来拟合粘弹性材料的频变特性,通过Matlab与Ansys的相互调用,实现频变悬臂自由型垫高阻尼结构的仿真计算。利用模态应变能迭代法,分析附加层组合参数对系统振动特性的影响,讨论附加层厚度、附加层材料参量对前2阶模态频... 选择分数导数模型来拟合粘弹性材料的频变特性,通过Matlab与Ansys的相互调用,实现频变悬臂自由型垫高阻尼结构的仿真计算。利用模态应变能迭代法,分析附加层组合参数对系统振动特性的影响,讨论附加层厚度、附加层材料参量对前2阶模态频率和模态损耗因子的影响。分析结果表明:附加层厚度对系统阻尼特性的影响包括垫高层的增益以及阻尼层的耗能总量两方面的综合作用,附加层材料参量对系统阻尼特性的影响主要体现在垫高层弹性模量对阻尼层耗能水平的影响,而垫高层密度影响系统的附加质量,进而影响系统的模态频率,对于系统的模态损耗因子的影响很小。 展开更多
关键词 分数导数模型 自由型垫高阻尼结构 模态应变能迭代法 组合参数 阻尼特性
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粒子群算法在约束型垫高阻尼结构动力学优化中的应用 被引量：4
6
作者 易少强 何世平 王杰 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2018年第1期31-37,共7页
[目的]为了进一步提高传统约束型阻尼结构的振动特性,对改进后的约束型垫高阻尼结构进行优化设计。[方法]首先,根据薄板弯曲理论和Hamilton变分原理探讨约束型垫高阻尼结构的动力学特性;其次,阐述粒子群算法迭代寻优的基本原理,提出优... [目的]为了进一步提高传统约束型阻尼结构的振动特性,对改进后的约束型垫高阻尼结构进行优化设计。[方法]首先,根据薄板弯曲理论和Hamilton变分原理探讨约束型垫高阻尼结构的动力学特性;其次,阐述粒子群算法迭代寻优的基本原理,提出优化含连续变量和离散变量的粒子群算法;最后,结合约束型垫高阻尼结构的动力学特性,运用改进的粒子群算法实现结构的优化配置。[结果]当算法搜索寻优到第12代时结果趋于稳定,表明算法已收敛。[结论]研究表明,粒子群算法能较好地求解约束型垫高阻尼结构动力学优化问题,且获得的最优化解可被应用于工程实际。 展开更多
关键词 约束型垫高阻尼结构 粒子群算法 优化设计
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基于温频效应的约束型垫高阻尼结构抗振性研究 被引量：2
7
作者 易少强 何世平 王杰 《噪声与振动控制》 CSCD 2018年第3期181-185,共5页
考虑黏弹性阻尼材料的温度依赖性和频率依赖性,基于黏弹性阻尼材料的本构模型,利用ANSYS和MATLAB协同仿真的模态应变能迭代法,对约束型垫高阻尼结构的抗振性进行研究。分别考察温度、厚度对约束型垫高阻尼结构振动特性指标的影响,结果表... 考虑黏弹性阻尼材料的温度依赖性和频率依赖性,基于黏弹性阻尼材料的本构模型,利用ANSYS和MATLAB协同仿真的模态应变能迭代法,对约束型垫高阻尼结构的抗振性进行研究。分别考察温度、厚度对约束型垫高阻尼结构振动特性指标的影响,结果表明:存在最佳温域使约束型垫高阻尼结构的抗振性最好,因此,在减振降噪工程中尽量保证工作温度和最佳温域相匹配;随着垫高层、约束层厚度的递增,存在最佳厚度使结构的模态损耗因子达到峰值,而随着阻尼层厚度的递增,结构模态损耗因子增加的幅值由大变小,因此,后续有必要开展结构的优化设计。 展开更多
关键词 振动与波 黏弹性阻尼材料 协同仿真 模态应变能迭代法 约束型垫高阻尼结构
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垫高层开孔直径对垫高自由阻尼结构减振性能的影响研究 被引量：1
8
作者 桑英杰 吕平 +3 位作者 王旭 黄微波 方志强 孙鹏飞 《上海涂料》 CAS 2022年第3期30-36,共7页
为改善垫高自由阻尼结构的减振性能,降低结构质量,对垫高层进行开孔处理,并与基层和阻尼层黏结,制备带孔垫高自由阻尼悬臂梁。采用动态热机械分析法(DMA)分析了橡胶阻尼层材料和聚氨酯泡沫垫高层材料的动态力学性能,并且运用开孔垫高自... 为改善垫高自由阻尼结构的减振性能,降低结构质量,对垫高层进行开孔处理,并与基层和阻尼层黏结,制备带孔垫高自由阻尼悬臂梁。采用动态热机械分析法(DMA)分析了橡胶阻尼层材料和聚氨酯泡沫垫高层材料的动态力学性能,并且运用开孔垫高自由阻尼悬臂梁振动测试与ANSYS有限元模拟相结合的方法,分析垫高层开孔直径对带孔垫高自由阻尼悬臂梁的复合损耗因子、振动响应峰值以及模态频率的影响规律。结果表明:垫高层开孔直径从6 mm升至18 mm的过程中,悬臂梁的复合损耗因子先升高后降低,最高提升了11.8%,振动响应峰值和模态频率先下降后上升,最高分别提升了35.3%、5.09%。其中开孔直径为9 mm的试样减振效果最好,其一阶复合损耗因子为0.05848,振动响应峰值为4.26 m/(s^(2)·N),一阶模态频率为10.7 Hz。 展开更多
关键词 垫高自由阻尼结构 复合损耗因子 减振 开孔直径
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聚氨酯泡沫层对隔离复合阻尼材料减振性能影响 被引量：6
9
作者 梁龙强 黄微波 +2 位作者 武迪 吕平 孟凡迪 《聚氨酯工业》 北大核心 2019年第5期17-20,共4页
以不同密度的硬质聚氨酯泡沫塑料作为隔离层,以D 803 Z型丁腈橡胶为阻尼层,制成一系列用于控制结构振动的聚氨酯 橡胶隔离复合阻尼材料。采用动态热机械分析法(DMA)分析了聚氨酯硬泡和橡胶材料的动态力学性能,并通过锤击实验从幅频曲线... 以不同密度的硬质聚氨酯泡沫塑料作为隔离层,以D 803 Z型丁腈橡胶为阻尼层,制成一系列用于控制结构振动的聚氨酯 橡胶隔离复合阻尼材料。采用动态热机械分析法(DMA)分析了聚氨酯硬泡和橡胶材料的动态力学性能,并通过锤击实验从幅频曲线、复合损耗因子、模态频率等方面将敷设隔离复合阻尼材料的悬臂梁与橡胶自由阻尼悬臂梁进行了对比分析,探讨了4种不同密度的聚氨酯泡沫对隔离复合阻尼悬臂梁减振性能的影响。结果表明:聚氨酯泡沫损耗因子相对较小,其主要作用是扩大阻尼层的形变;相比于自由阻尼悬臂梁,隔离复合阻尼悬臂梁的前三阶模态振动响应降低了8%~52%,复合损耗因子提高了2~3倍;随着聚氨酯泡沫密度的增大,各阶模态的振动响应持续降低。聚氨酯 橡胶隔离复合阻尼材料能够有效降低结构的振动,适当提高聚氨酯泡沫层的密度有助于进一步改善材料的减振性能。 展开更多
关键词 硬质聚氨酯泡沫塑料 隔离阻尼 自由阻尼 减振
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