03 减振降噪阻尼材料介绍
揭秘隔音“鬼材”——阻尼材料
在汽车行驶的过程中,总有多种噪声存在,它们通过空气传播和结构振动被传递到汽车客舱。
这些噪声大多属于中低频噪声,低频噪声通常超出人的听力范围不易被察觉,对生理的直接影响没有高频噪声明显。
但低频噪声却接近人体器官的共振频率,会对心血管系统、神经系统、消化系统以及代谢功能产生损害,影响健康。
降低结构噪声,可以从阻尼降噪入手。
1阻尼到底为何物?你第一次听到阻尼这个词,是在什么时候?是关于什么?你是不是和很多人一样,第一次接触阻尼,其实是关于耳机,有没有?相信很多耳机控的小盆友都常常听到这样的宣传语:高阻抗、开放式、全尺寸的头戴耳机……高阻耳机阻尼系数高,前端输出压摆相同时负载效率更高,驱动更充分……阻抗大的耳机有一个好处,可以获得更大的阻尼系数。
阻尼系数又是什么呢?可以简单理解为隔震、减震的效果。
一个信号传到时,耳机的振膜立即做出相应的振动,这个信号结束时,振膜应该越快恢复原状越好,否则下一个信号到来时振膜还处在上一个信号的震动状态,声音的细节之处就还原不出来了。
好多时候,不明“阻尼”之就里,只知道阻尼与振动、降噪有关系。
百度给出:阻尼(damping)是指任何振动系统在振动中,由于外界作用或系统本身固有的原因引起的振动幅度逐渐下降的特性,以及此一特性的量化表征。
阻尼的显著作用之一是有助于减少因机械振动产生的声辐射,降低机械性噪声。
许多机械构件,如交通运输工具的壳体、锯片的噪声,主要是由振动引起的,采用阻尼能有效的抑制共振,从而降低噪声。
2什么是阻尼材料?阻尼材料是将固体机械振动能转变为热能而耗散的材料,主要用于抗震和噪声控制。
在汽车领域,常用阻尼减振技术将外加的(高)阻尼材料附着在结构件表面得到复合阻尼,通过耗散结构件的振动能量有效控制其振动水平从而降噪。
加入阻尼材料以后,复合阻尼因子越大、温域(阻尼材料工作温度范围)越宽,减振降噪的效果就越好。
3常用的阻尼材料沥青01沥青阻尼材料广泛应用于钢板、汽车、石膏板、建筑楼板等结构中,是一种传统的阻尼材料,但因其受热极易分解,释放有毒多环芳烃气体,这是一种公认的致癌气体,在近年受到消费市场的逐渐淘汰。
阻尼涂料
具有减振降噪功效的特种涂料
目录
01 由来
03 用量及规格
02 分类 04 特点
基本信息
阻尼涂料由高分子树脂加入适量的填料以及辅助材料配制而成,是一种可涂覆在各种金属板状结构表面上, 具有减振降噪功效的特种涂料。
由来
由来
阻尼涂料由高分子树脂加入适量的填料以及辅助材料配制而成,是一种可涂覆在各种金属板状结构表面上, 具有减振、绝热和一定密封性能的特种涂料,可广泛地用于飞机、船舶、车辆和各种机械的减振。由于涂料可直 接喷涂在结构表面上,故施工方便,尤其对结构复杂的表面如舰艇、飞机等,更体现出它的优越性。阻尼涂料一 般直接涂敷在金属板表面上,也可与环氧类底漆配合使用。施工时应充分搅匀、多次涂刷,每次不宜过厚,等干 透后再涂第二层。
特点
特点
阻尼涂料采用约束阻尼结构,阻尼层为无溶剂双组份聚氨酯涂料,约束层为无溶剂双组份环氧树脂涂料,二 者均可在任意弯曲面刮涂,施工性能良好。该涂料克服了阻尼胶片粘贴困难、容易开胶、脱落,溶型型阻尼涂料 污染环境、有毒、易然易爆,水性阻尼涂料干燥速度太慢、容易开裂,阻尼钢板焊接困难等缺点,并具有以下特 点:
由于阻尼涂料本身不具有足够的力学强度,所以一般是涂覆于基材表面构成特定的涂层结构才能起到减振降 噪的效果,衡量阻尼涂料阻尼效果的物理量为复合损耗因子η(详见GB/T -1996),通常η≥0.03即可认为该材 料具为阻尼材料,η≥0.05即具有工程应用价值。
早期的阻尼涂料主要为煤焦油沥青、聚氨酯等添加特定的填料而制成,由于这类阻尼涂料含有大量的VOC, 对环境污染较重且严重损害施工人员的身体的健康,已逐步被淘汰,取而代之的是水性阻尼涂料。水性阻尼涂料 由于是以水为分散介质,VOC含量很低,安全环保,随着国家对于减振降噪的要求越来越严尼性能与温度、频率有着密切的关系.低温相当于高频,高温相当于低频.阻尼涂料的选用因工 作频率、温度等而异,如宽温域阻尼涂料、低温域阻尼涂料、高温域阻尼涂料等。
国产阻尼减振降噪材料
国产阻尼减振降噪材料(潜艇等)前言?nbsp; 随着科学技术的发展和人们环保意识的提高,降低舰船等交通工具的振动和噪声越来越迫切。
如何控制舰船的振动和噪声是一个复杂的系统工程,也是衡量一个国家造船水平的重要标志。
?nbsp; 舰船上存在着多种振源,其产生的振动和噪声会造成严重的危害,如引起铆钉松动,结构破坏;影响船员的舒适性,易造成船员疲劳;影响仪器、仪表的正常工作,降低使用精度等等。
对军船而言,振动和噪声还会降低声呐、雷达的作用距离,大大削弱其战斗力。
?nbsp; 传统的减振降噪方法是结构加强,其主要缺点是振动能没有消耗掉,从而导致噪声向其它部位传播。
阻尼材料利用高分子材料的粘弹性将振动能转化为热能耗散掉,从而有效地降低结构振动和噪声。
阻尼技术对宽频带随机振动和噪声特别有效,尤其适合于以框架结构为主的造船业。
?nbsp; 阻尼技术发展简史?nbsp; 本世纪50年代初,德国专家H.Oberst 最先提出自由阻尼结构的理论并在飞机上得到应用。
50年代末,美国专家Kerwin 和 Ungar等人将Oberst的复刚度法推广至约束阻尼结构,该结构最早应用于核潜艇壳体和主机机座上。
理论和应用表明:约束阻尼结构具有更好的减振降噪效果。
目前,美国、俄罗斯、英国、法国、日本等发达国家在舰船上广泛使用各类阻尼材料。
?nbsp; 我国从60年代起开始研究自由阻尼材料,70年代初具规模。
80年代末期约束阻尼结构的阻尼材料在舰船上得到应用,主要产品有上海钢铁研究所的阻尼钢板、七二五所的SBⅡ阻尼涂料、化工部海洋化工研究院(青岛)的ZHY-171和T54/T60阻尼涂料等。
?nbsp; 目前,阻尼材料已广泛应用于航空、航天、舰船、汽车、机械、纺织、建筑、体育等领域,具有重要的社会和经济效益。
?nbsp; T54/T60阻尼涂料的主要性能?nbsp; 阻尼材料的作用原理是将振动能转化为热能耗散掉,使产生噪声的振动能量大大衰减,即从声(振)源上有效地控制振动和噪声。
03 减振降噪阻尼材料介绍
阻尼涂料 材料阻尼性能随温度变化
0.6 0.5
隔 声 量 ( dB)
隔声性能随频率的变化
30 25 20 15 10
阻尼因子
0.4 0.3 0.2 0.1 0 -60 -40 -20 0 20 温度(℃) 40 60 80
约束阻尼材料
约束阻尼材料
约束阻尼材料是一种用于减震、减振和降噪的材料。
它由两种类型的材料组成:刚性约束材料和阻尼材料。
刚性约束材料通常是坚硬且具有高强度的材料,如钢、铝等。
它们用于提供机械支撑和约束,使结构保持稳定,并防止位移。
刚性材料还可以分散或吸收来自外界的能量。
阻尼材料是一种能够消耗和转化机械能为热能的材料,以减少结构的振动或声音的传播。
常见的阻尼材料包括聚合物、橡胶、聚氨酯等。
这些材料具有很好的减振和吸声性能,能够有效地减少机械振动或声波的传播。
约束阻尼材料通常是通过在结构的关键部位或振动源周围加入阻尼材料来实现的。
它们可以帮助减少建筑物、桥梁、车辆等结构的振动和噪音,提高结构的稳定性和舒适性。
约束阻尼材料的应用非常广泛,从建筑、交通工程到航空航天等领域都有应用。
它们使得结构更具稳定性、可靠性和安全性,并提供更好的使用体验。
减振降噪阻尼涂料的技术综述
减振降噪阻尼涂料的技术综述作者:黄淑芬来源:《山东工业技术》2017年第16期摘要:阻尼涂料是一种能减弱振动、降低噪音的功能性涂料。
本文将从专利申请的角度分析阻尼涂料在国内的专利申请情况,并分析阻尼涂料的发展状况以及发展趋势。
关键词:减振降噪;阻尼涂料;专利分析DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.16.0131 前言近年来,我国高速列车快速发展,然而,在快速发展的同时,一些问题也随之而来。
高速列车运行所引起的振动噪音十分剧烈,且当高速列车穿越城市,其振动与噪音不仅给车厢内的旅客带来不适,而且还严重干扰沿线居民的正常生活。
高分子阻尼涂料是以高分子聚合物为基料制得的具有减振、隔声和一定密封性的特种涂料,可广泛应用于飞机、船舶、车辆和各种机械的减振和降噪。
由于阻尼涂料可直接喷涂在结构表面上,故施工方便,尤其对结构复杂的表面更能体现出它的优越性[1]。
因此,研制高分子阻尼涂料具有重大意义。
下面将从专利申请的角度对国内的专利申请情况、阻尼涂料的现状和发展进行分析。
2 阻尼涂料的专利技术分析(1)阻尼涂料申请量的变化趋势。
对1995-2014年间我国每年阻尼涂料的申请量进行统计。
统计结果如图1所示。
从图1可以明显看出,2010年后,阻尼涂料的申请量大大增加,且在2012年后迅速增加。
而2015年申请量没有增加,反而减少,可能是因为国内申请由于未满18月而未进行公开,导致在CNABS中检索不到,同时部分PCT申请还未进入中国国家阶段。
申请量的迅速增加,说明随着我国列车、汽车行业的繁荣,具有减震降噪作用的阻尼涂料的需求量也越来越大,因此研究阻尼涂料也显得格外重要。
(2)从专利申请看技术发展以及趋势。
统计分析了2010-2015年间阻尼涂料专利申请的技术要点,从而可知近年来我国阻尼涂料的发展状况以及未来的发展趋势。
由图2可知,大部分申请人着眼于整个涂料体系,通过选择合适的成膜物、添加阻尼填料、调整配方配比等,从而改善阻尼涂料的阻尼性能。
减震降噪材料
减震降噪材料在现代社会中,噪音污染已经成为了一个严重的问题,给人们的生活和工作带来了很大的困扰。
为了解决这一问题,人们研发出了各种各样的减震降噪材料,这些材料在降低噪音污染方面发挥着重要的作用。
首先,我们来看一下减震材料。
减震材料主要用于减少震动和振动,从而降低噪音的传播。
常见的减震材料包括橡胶、泡沫塑料、弹簧等。
这些材料具有良好的弹性和吸震性能,可以有效地吸收震动能量,减少振动传递,从而减少噪音的产生和传播。
在建筑领域,减震材料被广泛应用于楼板、墙体、地面等部位,可以有效地降低机械设备、交通工具等产生的振动和噪音。
其次,我们来看一下降噪材料。
降噪材料主要用于吸收和隔离空气传播的噪音。
常见的降噪材料包括吸音棉、隔音板、隔音窗等。
这些材料具有良好的吸音和隔音性能,可以有效地吸收和隔离噪音,减少噪音的传播。
在建筑领域,降噪材料被广泛应用于会议室、录音棚、影音室等场所,可以有效地提高室内的声学环境质量,减少噪音对人们的干扰。
除了上述常见的减震降噪材料外,还有一些新型的材料正在不断地被研发和应用。
比如,声学悬浮系统可以通过悬浮技术将建筑物与地面隔离,从而减少地面振动对建筑物的影响;纳米材料可以通过其微观结构来吸收和隔离噪音,具有更高的吸音和隔音性能。
这些新型材料的出现,为减震降噪领域的发展带来了新的机遇和挑战。
总的来说,减震降噪材料在降低噪音污染方面发挥着重要的作用。
随着科技的不断进步和创新,我们相信减震降噪材料会越来越完善,为人们创造一个更加安静、舒适的生活和工作环境。
希望未来能够有更多的科研人员投入到这一领域,不断推动减震降噪材料的发展,为人类创造一个更加宁静的世界。
“阻尼材料”在减振降噪方面的应用——医院设计(十一)
“阻尼材料”在减振降噪方面的应用——医院设计(十一)随着现代工业的持续发展,产生剧烈振动的工具和大功率机械不断增多,各种机械设备在运转及工作过程中带来的振动危害也日益严重。
为了减少这类振动和噪声给人们的生活和工作带来影响,使用阻尼材料进行减振降噪成为了解决上述问题有效的手段之一。
那阻尼材料是一种什么材料?这个需要先从阻尼说起。
什么是阻尼?指任何振动系统在振动中,由于外界作用或系统本身固有的原因引起的振动幅度逐渐下降的特性。
从减振角度看,就是将机械振动的能量转变成热量和其他可消耗的能量,从而达到减振的目的。
< 阻尼示意图>而在振动物体产生高的共振振幅前,先将一部分振动能在自身中消耗,以达到减少振幅、降低振幅为目的的材料,我们统称为阻尼材料。
在市面上,其种类繁多,概括起来可分为以下几种:1、黏弹性阻尼材料(即高聚物阻尼材料)2、复合阻尼材料3、陶瓷类耐高温阻尼材料4、智能型阻尼材料因不同阻尼材料的阻尼性能相差极大,大多数结构材料如金属材料的损耗因子较小,高聚物黏弹材料的损耗因子则较大。
< 高分子阻尼材料:Soundbox隔声毡>其中,高聚物阻尼材料作为一类新的功能材料,其阻尼性能比高阻尼合金要高出1-2个数量级。
具有一定优势的阻尼性能,已广泛应用于民用建筑、尖端武器装备、航天飞行器、航海、环境保护等各个方面。
那高聚物阻尼材料到底是一种怎样的材料,有什么作用?主要用在哪里?什么是高聚物阻尼材料?高聚物阻尼材料是以高分子量的聚合物制成的一种高分子阻尼材料,也可以说聚合度很高的聚合物是高分子,属于功能性阻尼材料。
< 高聚合物是高分子,高分子不局限于聚合物>它是一种具有吸声、隔热、防振等功能,多用在使用温度、使用频率下有较大内耗峰的材料。
如聚丙烯酸酯、聚氨酯、环氧树脂、丁基橡胶及丁腈橡胶等。
按使用方法可分喷涂型、自粘型和胶片型3种:1.喷涂型可直接通过喷涂或辊涂、刮涂的方式附着在结构基材表面上,如水性阻尼涂料;2.自粘型阻尼材料可直接粘在结构件表面;3.胶片型则用作垫片或用热压、涂施胶黏剂等方法粘接。
一种空调产品用减振阻尼块及其制备方法
一种空调产品用减振阻尼块及其制备方法
一、减振阻尼块
1、定义:减振阻尼块是一种特殊的可断开的固体阻尼器,它的主要作用是在一定程度上减小空调的振动。
2、结构:减振阻尼块主要由合金夹片和橡胶制成,即由钢片和金属弹簧夹在一起,再用橡胶将钢片和金属弹簧连接起来,产生阻尼作用。
3、功能:减振阻尼块能够有效消除噪音,使空调启动起来更加安静,在空调运行时,也能够减少振动,使空调运行更加平稳。
二、制备方法
(1)首先,将金属弹簧和钢片生产出来,然后弹簧和钢片进行切割,以便组装;
(2)然后将钢片和弹簧夹持在一起,并将橡胶制成垫片,以合金钢夹具将这两者固定起来;
(3)橡胶需要经过严格的硫化处理,以使阻尼器的柔韧性和耐磨性提高;
(4)最后,将橡胶和所有组件组装在一起,将金属夹具固定在减振阻尼块上,即可用于空调产品中。
小结:减振阻尼块是一种特殊的固体阻尼器,主要由合金夹片和橡胶制成。
它的主要作用是减小空调的振动,有效消除噪音,使空调的启动更加安静,以及空调运行时减少振动,使空调运行更加平稳。
它的
制备方法包括:准备好金属弹簧和钢片,然后进行切割,再将四部分组合安装,最后进行硫化处理并组装。
减振降噪材料
减振降噪材料减振降噪材料是一种能够有效减少振动和噪音传播的材料,广泛应用于建筑、交通工具、机械设备等领域。
它的主要作用是减少振动和噪音对周围环境和设备的影响,提高舒适度和安全性。
在现代社会,随着人们对生活质量和环境保护的要求越来越高,减振降噪材料的应用也越来越广泛。
减振降噪材料通常包括减振材料和隔音材料两大类。
减振材料主要用于减少振动的传播,可以有效地降低机械设备、车辆等产生的振动对周围环境和设备的影响。
隔音材料则主要用于阻隔噪音的传播,可以有效地减少噪音对周围环境和人体健康的影响。
这两类材料在减振降噪领域发挥着重要作用,对于改善生活和工作环境具有重要意义。
在建筑领域,减振降噪材料被广泛应用于楼板、墙体、天花板等部位,可以有效地减少外部噪音的传播,提高室内环境的舒适度。
同时,它也可以应用于管道、风机、空调等设备上,减少设备振动和噪音对建筑结构和居民生活的影响。
在交通工具领域,减振降噪材料被应用于汽车、火车、飞机等交通工具的车身和内饰部件上,可以有效地减少发动机、车轮、风吹等产生的振动和噪音,提高乘坐舒适度。
在机械设备领域,减振降噪材料被广泛应用于发动机、泵、压缩机等设备上,可以有效地减少设备振动和噪音对周围环境和设备自身的影响,提高设备的稳定性和安全性。
同时,它也可以应用于工厂车间、生产线等场所,减少机械设备运行时产生的振动和噪音,改善工作环境,保护员工健康。
总的来说,减振降噪材料在各个领域都发挥着重要作用,对于改善生活和工作环境、保护设备和人体健康具有重要意义。
随着科技的不断进步和人们对生活质量的不断追求,减振降噪材料的应用前景将会更加广阔,也将会不断涌现出新的材料和技术,为减振降噪领域的发展注入新的活力。
希望通过不断的研究和创新,可以开发出更加高效、环保、可持续的减振降噪材料,为人类创造更加安静、舒适、健康的生活环境。
阻尼材料在油底壳减振降噪中的应用研究
噪声污染是环 境污染 的一个 重要 的组 成部 分 , 汽
车噪声是 噪声 污染 的重 要来 源 。而汽 车发 动 机油 底
力应 变滞后损耗 , 因此 自由阻尼结构 是利 用粘 弹性材 料 的直接交互 变形 , 振动能量 , 消耗 降低共 振振 幅。
阻尼处 理 。3 0 1 3型 属 于 3 0系列 , 面 的 9 3 后 0 0型 属
于 9 系 列 ) 3 0 型 最 大 损 耗 因 子 0 , 13
0 9, . 2
20 z 对应 的 弹性模 量 10 MP , 佳实 用 温 度 0 Hf 。 l 40 a最
维普资讯
20 08年 2月
噪
声与振来自动控制
第 1 期
文章编号 :0 6—15 (0 8 0 —03 0 10 35 20 ) 1 12— 6
阻 尼 材 料 在 油 底 壳 减 振 降 噪 中 的应 用 研 究
刘献栋 , 张永 仁 , 何 田,单 颖 春
d mp n a e s a d c n t i e a i g l y r ,t e ol p n n ie r da in i a y e . F n l o a i g ly r n o sr n d d mp n a e s h i a os a it s a lz d a o n i a y s me l
( eat e t f uo bl E gnei , eh n nvri ,B in 0 0 3 C i ) D p r n t m o A moi n ier g B ia gU iesy e ig10 8 , h a e n t j n
阻尼材料介绍
的温度中进行预热。
3、产品规格:
厚度:根据用户需要。
外形尺寸:根据用户需要及图纸要求制作。
4、储存:产品应存放在干燥通风的库房内,在10~40℃的环境温度下储存,防止雨淋,距离热源1m以外,
火箭和导弹的双曲率惯性平台壳体,用芯部为阻尼材料而板壳为金属材料组成的夹层结构代替原来
带加强筋的整体厚壁金属壳体,在保持结构刚度基本不变的条件下,基频响应放大倍数可从40倍降低到8倍,
结构重量减轻20%。阻尼材料在各种继电器板、印刷电路板、电子仪器安装板中也得到了广泛的应用。
damping material阻尼材料
1、产品性能
?????????????????????????????
耐腐蚀性(480h盐雾试验):薄膜不允许产生分化现象
在ET基底板上的粘附力/落球试验:
在-40℃时:试样不允许从板上剥落下来
在(23±2)℃、湿热气候处理24h:试样不允许从板上剥落下来
凹坑试验:不产生凹坑
阻燃性:≤80mm/min
(23±2)℃试样先在冷凝水恒定气候中存放24h:试样不允许从板上剥落下来
抗腐蚀性(480h盐雾试验):薄膜不允许产生分化现象
叠放能力:
在50℃下叠放24h:试样必须能够容易且无损伤的彼此分离
在40℃下叠放240h:试样必须能够容易且无损伤的彼此分离
凹坑试验:不产生凹坑
阻燃性:≤80mm/min
是轿车、商务车、客车、及各种卡车必用的一种减振降噪防腐隔热材料。
1、产品性能
外观:表面无明显破损、龟裂
如何选用阻尼材料降低车内噪声
20年第 期 07 6
汽车m艺与材料 A M l 9 T 4 &
维普资讯
p L A S T f C 5
F E A T U R E S
带 宽 Fk 阻 尼 系数 的 平 下
-04 弹 性 ,该 类 材料 一 般 是 由 高 分 子 材 E 0
O.O 3
料 加 上 一些 无机 填 料 组成 的 。粘 弹
性 阻 尼 材料 的阻 尼 特 性是 环 境 温 度 和 工 作 频 率 的 函 数 , 度 不 同 或 频 温 率 不 同 时 ,同一 种 阻 尼材 料 的阻 尼 性 能 是 不 同 的 。另 外 ,阻尼 材 料 的 组成 ( 即配 方 )直 接 影 响其 阻尼 性 能 。 阻尼 材 料 一 般 要 求具 有 较 高 的
14 . /m。 .-15 gc 。而要 实现 汽车 的 轻 数 、堤 工作频率 )。 量 化 ,就 要 最 大 限度 地 降 低 材 料 的 值 。 把 阻尼 材料 在2 - 0 。 0 3 C时的 工
由 图1 图2 以看 出, 和 可 在上 述 结 作 频 谱 定义 为特 征频 率 带 宽F k,这
和 密 度 等 ,都 与 材 料 的 阻尼 性 能和 佳工作状 态是5 0 C、 1 0H 图 1 4 z( 、
( 一般 在03 以上 )。具体 到轿车 的 .5
虚 , J0 1 0 0。 材 料 的 工作 频 率 密 切 相 关 。 为 了测 图 2 线 所 示 ) 即 D J 6 最 好 用 于 应 用上 ,在特 征 频率 带宽 上下 1 该频 率 下 f 的阻尼 系数 就是 特征 频率
较高 损 耗 模 量 的 阻尼 材 料 的密 度 都
图2 R 6 6 料 的阻尼特性 图 00材
环境材料学——阻尼降噪课件
作用机理
金属类阻尼降噪材料
复合型阻尼降噪材料
阻尼效果符合质量 守恒定律,即通过增加 质量能听有效的降低振 动和噪声。由金属弹性 层提供构件所需的机械 强度。弹性层进坑多的 耗散振动动能。
采用同步互贯聚合物网络(SIN
)技术制备一种新型的聚
苯基硅氧(PMPS)/ 聚甲基丙烯酸酯(PMAc) 阻尼材料获
得玻璃转变温度区域较高,阻尼系数更大的材料。Biblioteka 高效阻尼复 合橡胶绵一 吸音隔音毡
应用实例
聚亚氨酯泡 沫复合材料
韩国潜艇外 部材料采用
聚合物
金属类阻尼复合降噪材料
发展现状
在传统的高阻尼金属材料和金属基复合材料阻 尼特性的发展基础上采用高阻尼的基体合金、 高阻尼的增强物以及设计高阻尼的界面层是有 效的三种方法.
工作原理:
(1)基体材料固有的粘弹性。 (2 )填料的特性。 (3)面相的阻尼。 (4)由材料破坏引起的阻尼。 (5)热弹性阻尼。
影响因素: 阻尼材料的阻尼性能与各组分聚合物阻尼性能和玻
璃化转变有关,还与各组分聚合物的相容性 、交联度、填料以及材 料的使用条件等因素有关。
作用机理
聚合物基阻尼减振材料
谢谢观赏
THANKS
胶粉本身的弹性性能, 经过掺杂后,混合料 的弹性明显增加,表现 为回弹变形增大,模量 减小。
研发现状
聚合物基阻尼降噪材料
用种子乳液聚合的方法合成了一系列PVA/PBA 乳胶
互穿聚合物网络。由动态力学谱可以得出,乳胶双向互
减振降噪的智能材料
可控离合器和制动器是根据电, 磁流变效应设计出来的一种新型装置,它是靠主、被动件之间的工作介质即电, 磁流变流体的剪切力作 用来传递动力或产生阻力的。
可控离合器和制动器 通过悬架与车身的支点传至车身引起车身的振动,进一步造成车内低频噪声;
从原理上讲任何一种存在机械量与非机械量电、热、磁、光耦合的物理材料都可称之为智能材料,可用于智能结构中驱动和传感元件
的具设体计 来。讲,产本生车逻内噪辑声的主构要振思动源就和声源是有::将驱动元件和传感元件紧密融
运转发出的噪声那么由空气传播至车内。
合在结构中,同时也将逻辑控制电路、信号处理 逆压电效应反映了压电材料具有将电能转变成机械能的能力,利用逆压电效应,可以将压电材料制成动作元件,将压电元件嵌入结构 器、功率放大器、信息处理和人工智能环节以及 中,可以使结构变形或改变应力状态。 数据传递总线等集成在结构中,通过机械、热、 可控离合器和制动器是根据电, 磁流变效应设计出来的一种新型装置,它是靠主、被动件之间的工作介质即电, 磁流变流体的剪切力作
的设计。
为智能材料,可用于智能结构中驱动和传感元件 它可以成倍地提高材料的某些压电性能,并具有常用压电陶瓷所没有的优良性能。
传动系由于质量不平衡及齿轮啮合产生的振动,传到车身引起车身振动并进而辐射中频噪声至车内;
的设计。智能结构中的驱动器将电量、电场强度、 通过悬架与车身的支点传至车身引起车身的振动,进一步造成车内低频噪声; 磁通量等非机械量转变为应变、位移等机械量, 伴随发动机运行产生的排气噪声、进气噪声、风扇噪声、结构噪声等那么由空气通过车身的孔、洞、缝隙传至车内或通过车身板壁透
车辆内部噪声的来源十分复杂,但可以从 两个传播途径加以分类,即固体传播和空 气传播,
黏弹性阻尼材料在减振降噪方面的应用
据 处理 的改 进 措 施 。 目前 黏 弹 阻尼 减 振 技 术 已
通信作者简介 : 杨永春( 1 9 6 4 一) , 男, 山东青岛人 , 教授 , 研究方 向
海洋工 程结构 动力学 、 结 构检测技 术 、 工程结 构实验 技术 。E . ma i l
y y c y w@ O U C . e d u .c n。
成 为控 制结 构振 动 降低 噪声 的主 要 方法 之一 , 这种 技 术特 别适 用 于控 制 宽频 带 多 峰 共 振 响 应 , 能 够有
于固体噪声的处理则主要靠隔振与减振措施 , 如优
化结 构 避免 共 振 , 增 加 结 构 的 自身 刚 度 , 增 加 结 构
阻尼 以衰 减 振 幅 等 。对 噪 声 接 受 对 象 保 护 的常 用
方 法 主要有使 用 防声耳 塞 、 耳罩 和 防声 帽盔等 J 。 黏 弹 阻尼材 料 不但 兼 具 隔声 、 吸 声 和 减 振 等优 点, 而 且来 源广 泛且 应 用 成 本 较低 , 目前 已在 汽 车 、 船 舶 和飞 机 行 业 的振 动 与 噪声 控 制 中得 到 了广 泛
从广义上 看 , 声 学现象 实质 上 就是传 播媒 质
( 气体、 液体 、 固体 等 ) 质 点 所 产 生 的一 系 列 力 学 振
动传递过程的表现 , 而且声波的发生基本上也来源 于物体 的振 动 J 。振 动 与 噪声 紧 密 联 系 在一 起 , 因
此 必须 将 两 者 相 结 合 研 究 减 振 降 噪 问 题 。对 于振 动、 噪 声 的控 制 应 该 在 噪声 ( 振动 ) 源、 传 播 途 径 和 接 受 者三 个 层 次 上 实 施 。控 制 噪 声 ( 振动 ) 就 应 当
汽车减振降噪的不同阻尼材料
主营:汉高乐泰瓦克DymaxEDISON-LIU汉高给汽车减振降噪的不同阻尼材料汽车行驶的过程中,总有多种噪声存在,它们通过空气传播和结构振动被传递到汽车客舱。
噪声源主要包括发动机和变速箱、进排气系统、传动和转向系统、风、路况和轮胎等。
根据噪声性质的不同,汽车降噪分为吸音降噪、隔音降噪、阻尼(减振)降噪和主动降噪等不同方法。
发动机噪声、路噪、胎噪等都是受激励振动或者振动传递所产生的噪声属于汽车结构噪声,大多属于中低频噪声。
低频噪声通常超出人的听力范围不易被察觉,对生理的直接影响没有高频噪声明显。
但低频噪声却接近人体器官的共振频率,会对心血管系统、神经系统、消化系统以及代谢功能产生损害影响健康。
对于降低结构噪声,我们可以从阻尼降噪入手。
按主要分布位置分类的汽车阻尼阻尼和阻尼材料阻尼(Damping)是指阻碍物体的相对运动、把振动能转化为热能或其他可以耗散能量的一种作用。
材料的阻尼越大,结构振动越弱、噪声越小。
汽车车身由多种金属材料组成,但一般金属材料(例如钢板)的固有阻尼都很小。
阻尼材料是将机械振动能和声能转变为热能耗散以达到减振降噪目的的材料。
在汽车、机械、兵器、航空航天、舰船等领域中,常用阻尼减振技术将外加的(高)阻尼材料附着在结构件表面得到复合阻尼,通过耗散结构件的振动能量有效控制其振动水平从而降噪。
加入阻尼材料以后,复合阻尼因子越大、温域(阻尼材料工作温度范围)越宽,减振降噪的效果就越好。
通过隔音阻尼材料获得复合阻尼因子以增加振动能量的损耗汽车阻尼材料汽车阻尼材料包括粘弹阻尼材料、高阻尼涂料、高阻尼合金、复合型阻尼钢板、高聚物阻尼材料等。
在这些阻尼材料中,使用的比较成熟是粘弹阻尼材料和高阻尼涂料。
(左)沥青阻尼片(右)可液态喷涂阻尼材料(LASD)在粘弹阻尼材料中,应用较多的是沥青阻尼片。
它是以沥青为主的薄片状材料,用于大面积壳体减振降噪。
沥青阻尼片分为磁性型、自粘型和热熔型三类。
磁性沥青阻尼片在汽车车体的一些竖直面(例如车门等)或者倾斜面(例如轮罩等)上使用,需要在沥青阻尼和汽车钣金的贴合面之间添加磁粉将其吸附在这些竖直或倾斜面的表面,通过涂装线时在一定的温度下(140℃-180℃)熔融,冷却后粘附在车身上。
减振降噪阻尼合金及其工程应用
减振降噪阻尼合金及其工程应用李宁,滕劲,文玉华,黎为,齐敦杰(四川大学制造科学与工程学院,四川成都610065)摘要:综述了目前常见的阻尼合金的分类、主要成分、阻尼特征及应用情况。
并展望了阻尼合金的发展趋势。
关键词:减振降噪;阻尼合金;工程应用1.引言随着现代科技的飞速发展,高速化、小型化、轻量化已成为当今工业发展的主题。
与此同时,相关的振动和噪音问题也就日益突出。
机械零部件在运转过程中产生的振动,特别是共振,严重影响了机械部件的寿命,降低了机械产品的质量和仪器仪表的精度。
而振动过程中所产生的噪音也严重危害了人的身体健康,已成为当今社会的三大公害之一。
因此,减振降噪也就成为了目前一个亟待解决的问题。
长久以来,人们在生产实践中也发现了许多的减振降噪方法,主要有增加重量提高刚性、安装减振装置、屏蔽装置等,这些方法都可以在一定程度上减小振动和噪音,但上述这些方法都只是从设计角度来考虑,忽略了材料本身的作用,往往使得其结构复杂化,这就与高速化、小型化、轻量化的发展主题相违背。
在此基础上,阻尼合金应运而生。
阻尼合金是通过材料本身内部结构将振动能转化为热能而耗散,从而在根本上达到减小振动和噪音的目的。
阻尼合金由于兼具优良的机械性能和减振性能,使得其在航空航天、军事工业、汽车、船舶、建筑等方面有着广泛的应用前景。
本文就目前阻尼合金的分类、主要成分、阻尼特征及应用情况作一个详细的描述。
2.阻尼合金的分类及应用阻尼合金根据其阻尼机制的不同可分为复相型、超塑性型、孪晶型、位错型、铁磁型及其它等六大类。
2.1复相型阻尼合金在周期应力的作用下,一些复相合金中强度较高的相会发生弹性形变,较软的相则发生塑性形变,从而产生内耗使振动的能量得以耗散。
具有这种阻尼机制的合金称为复相型阻尼合金,最常见的就是灰口铸铁。
灰口铸铁的主要特点是成本低,易加工,可以在铸态使用,目前已经被广泛用来制造各类发动机和机床的基座。
灰铸铁的阻尼特性既与母相基体有关(珠光体基体的阻尼性能低于铁素体或奥氏体基体),又与非金属夹杂物形态有关(含有片状石墨的灰铸铁的阻尼特性要远优于含有球状石墨的球铁)。
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橡胶基阻尼片 技术参数:
序号 1 性能参数 面密度(产品为 1 mm厚) 氧指数 2 防火性能 45°燃烧 烟毒性 可燃性等级 3 4 5
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性能指标 1.5±0.5(Kg/m2) ≥35% 达到难燃级 FED≤1 SF3 材料无流淌,无开裂 材料无剥落、无破碎 在-10℃温度下,tgδ≥0.50 在+20℃温度下,tgδ≥0.55 在+50℃温度下,tgδ≥0.25
阻尼涂料 技术参数:
序号 1 性能参数 面密度(产品为1 mm厚) 氧指数 45°燃烧 2 防火性能 滴落物等级 燃烧等级 烟雾等级 3 4 5 6
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性能指标 1.2±0.2Kg/m2(湿) ;1.0±0.2Kg/m2(干) ≥35% 达到难燃级 ST2 S4 SR2 材料无流淌,无开裂 材料无剥落、无破碎 在-10℃温度下,tgδ≥0.10 在+20℃温度下,tgδ≥0.4 在+50℃温度下,tgδ≥0.50 可刮涂和高压喷涂
在不同温度下的某一沥青基阻尼片的阻尼性能 在-10℃温度下 ,阻尼因子=0.09 在+20℃温度下 ,阻尼因子=0.35 在+50℃温度下 ,阻尼因子=0.85
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沥青基阻尼片 技术参数:
序号 1 2 3 4 5 性能参数 面密度(产品为 1 mm厚) 防火性能 氧指数 45°燃烧 性能指标 2.0±0.5(Kg/m2) ≥30% 达到难燃级 材料无流淌,无开裂 材料无剥落、无破碎 在-10℃温度下,tgδ≥0.07 在+20℃温度下,tgδ≥0.35 在+50℃温度下,tgδ≥0.85
阻尼涂料 材料阻尼性能随温度变化
0.6 0.5
隔 声 量 ( dB)
隔声性能随频率的变化
30 25 20 15 10
阻尼因子
0.4 0.3 0.2 0.1 0 -60 -40 -20 0 20 温度(℃) 40 60 80
5 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
耐温性(100℃/30min) 耐-30℃低温冲击性 阻尼因子
橡胶基阻尼片
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图6 约束阻尼结构阻尼层示意图
橡胶基阻尼片
表1 几种不同的约束阻尼结构层的性能比较 产品类型 TCLD-1 TCLD-2 TCLD-3
压敏粘弹阻尼材料
丙烯酸酯树脂 厚度0.05mm
丁基橡胶 厚度0.5mm
-60 -40 -20 0 20 40 60 80
200
400
600
800
1000 频率(Hz)
1200
1400
1600
1800
温度(℃)
在不同温度下的某一塑料阻尼片的阻尼性能 在-10℃温度下 ,阻尼因子=0.24 在+20℃温度下 ,阻尼因子=0.49 在+50℃温度下 ,阻尼因子=0.19
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Page 8
阻尼结构 约束阻尼结构
阻尼材料
h1 h2
自由阻尼结构
钢板 η ∝ tan δ 结构
Page 9
η∝ 结构
(h1/h2)2E’’ 阻尼材料
阻尼材料
二、阻尼材料种类和主要性能参数
技术参数之一——损耗因子
目前对阻尼材料的评价还缺少一个统一标准,比较常见是动态力学谱的方法。由 于阻尼材料在交变应力作用下发生的应变滞后现象和力学损耗是其产生阻尼作用的 根本原因,因此可以用材料在应力作用下的损耗因子tg δ来表征材料力学损耗或内 耗的大小,即 E*=E′+ iE″ tanδ= E″/ E′ 式中: E′—实数模量/储能模量,它反应材料变形时能量储存的大小即回弹能力; E″—虚数模量,或称损耗模量,它反应材料变形时能量损耗的大小; i—复数 tanδ —阻尼因子
频率(Hz)
在不同温度下的某一阻尼涂料的阻尼性能 在-10℃温度下 ,阻尼因子=0.12 在+20℃温度下 ,阻尼因子=0.44 在+50℃温度下 ,阻尼因子=0.51
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在2.4mm厚铝板上喷涂某一阻尼涂料隔离噪声的程度 ──2.4mm厚空白铝板的隔声量 ──在2.4mm厚空白铝板上喷涂了3.0mm阻尼涂料的 隔声量
一、阻尼材料基本概念
功能材料是指那些具有优良的电学、磁学、光学、热
学、声学、力学、化学、生物医学功能,特殊的物理、化 学、生物学效应,能完成功能相互转化,主要用来制造各种 功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的高新技术材 料。
阻尼材料是一种能够把振动能和声能转变为热能来散
掉以达到减振降噪目的的新型抗声性/减振功能材料。
在2.4mm厚铝板上粘贴某一塑料阻尼片隔离噪声的程度 ──2.4mm厚空白铝板的隔声量 ──在2.4mm厚空白铝板上粘贴了0.8mm塑料阻尼片 的隔声量
塑料基阻尼片 技术参数:
序号 1 2 性能参数 面密度(产品为 1 mm厚 ) 厚度 氧指数 3 防火性能 45°燃烧 烟毒性 可燃性等级 4 5
10 温度(℃)
30
50
70
800 1000 1200 1400 1600 1800 频率(Hz)
在不同温度下的某橡胶基阻尼片的阻尼性能(评价材料 的减振能力) 在-10℃温度下 ,阻尼因子=0.51 在+20℃温度下 ,阻尼因子=0.58 在+50℃温度下 ,阻尼因子=0.28
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在2.4mm厚铝板上粘贴某橡胶基阻尼片隔离噪声的程度 ──2.4mm厚空白铝板的隔声量 ──在2.4mm厚空白铝板上粘贴了2.0mm厚的某橡胶基 阻尼片的隔声量
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性能指标 1.8±0.2Kg/m2 0.6(mm)-2.0(mm) ≥35% 达到难燃级 FED≤1 SF3 材料无流淌,无开裂 材料无剥落、无破碎 18
耐温性(100℃/30min) 耐-30℃低温冲击性 记权隔声量Rw(dB)
6
干膜图
产品施工需 要无气高压 喷涂
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30 25 隔 声 量 ( dB) 20 15 10 5 200 400 600 800 1000 频率(Hz)
在2.4mm厚铝板上粘贴某一沥青基阻尼片隔离噪声的程度 ──2.4mm厚空白铝板的隔声量 ──在2.4mm厚空白铝板上粘贴了3.0mm厚的某沥青基 阻尼片的隔声量
1200
1400
1600
1800
Page 10
二、阻尼材料种类和主要性能参数
Page 11
二、阻尼材料种类和主要性能参数
2005061003 rubber
10
10
1.2
1.0 10
9
)
E" (b L
0.8
tan_delta (b O
[Pa]
[]
10
8
0.6
E' (b I
) [Pa]
)
0.4
7
10
0.2
10 -40.0
6
式中Ei为入射到材料或结构表面的总能量;Ea表示被材料或结构吸收的声能。
[] Absorption Coefficient (NewMeasurement, Large)
Ea Ei
800m 600m 400m 200m 0 0 200 400 600 800 [Hz] 1k 1.2k 1.4k 1.6k
20
15
10
5 200 400 600 800 1000 频率( Hz) 1200 1400 1600 1800
图4 不同材料隔声性能随频率变化的曲线
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二、阻尼Байду номын сангаас料种类和主要性能参数
图5 丹麦B&K传递损失阻抗管声学性能测试分析系统
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二、阻尼材料种类和主要性能参数
耐温性(100℃/30min) 耐-20℃低温冲击性 阻尼因子
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产品施工 需要表面 喷涂胶粘 剂粘贴
实物图
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塑料基阻尼片
材料阻尼性能随温度变化
0.6 0.5
隔声性能随频率的变化
30 25 隔 声 量 ( dB) 20 15 10 5
0.4 阻尼因子 0.3 0.2 0.1 0
株洲时代新材料科技股份有限公司
目录
第一部分
阻尼材料的基本概念
第二部分
阻尼材料种类及主要性能参数
第三部分
时代新材阻尼材料产品及应用
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一、阻尼材料基本概念
陶瓷纤维瓦
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一、阻尼材料基本概念
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一、阻尼材料基本概念
Page 5
一、阻尼材料基本概念
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图2 不同吸声材料吸声性能随频率变化的曲线
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二、阻尼材料种类和主要性能参数
技术参数之一——吸声系数
1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 200 400 600 800 f(Hz) 10mm JFCspong air 0mm 10mm JFCspong air 20mm 10mm JFCspong air 10mm 10mm JFCspong air 30mm 10mm JFCspong air 15mm 10mm JFCspong air 40mm 10mm JFCspong air 2.5mm 10mm JFCspong air 5mm 1000 1200 1400 1600 1800 AC
丙烯酸酯树脂 厚度0.05mm 复合约束层 (0.5mm不锈钢板 0.05mm丁腈橡胶) 1.9 28N/25mm 通过 -40℃-60℃ 好 优异
约束层 面密度(kg/m2) 180°剥离强度 阻燃性能(DIN 5510) 适用温度 阻尼性能 耐湿性能