浅析阻尼材料阻尼性能测试方法

合集下载

阻尼效果测试实验报告

阻尼效果测试实验报告

一、实验目的1. 了解阻尼现象的基本原理。

2. 测试不同材料对阻尼效果的影响。

3. 分析阻尼效果在不同频率下的变化规律。

二、实验原理阻尼现象是指系统在受到外界干扰时,其运动状态逐渐减弱直至停止的现象。

阻尼效果与材料、结构、频率等因素有关。

本实验通过测试不同材料的阻尼效果,探讨阻尼现象的基本规律。

三、实验材料与设备1. 实验材料:橡胶、塑料、木材、金属等。

2. 实验设备:振动台、数据采集器、计算机、频谱分析仪等。

四、实验步骤1. 将实验材料分别安装在振动台上。

2. 通过数据采集器记录不同材料的振动数据。

3. 利用频谱分析仪分析不同频率下的阻尼效果。

4. 比较不同材料在不同频率下的阻尼效果。

五、实验结果与分析1. 实验结果(1)橡胶材料在低频段的阻尼效果较好,高频段阻尼效果较差。

(2)塑料材料在低频段的阻尼效果较差,高频段阻尼效果较好。

(3)木材材料在低频段和高频段的阻尼效果相对较好。

(4)金属材料在低频段和高频段的阻尼效果较差。

2. 分析(1)橡胶材料具有良好的弹性,能够吸收振动能量,从而降低振动幅度,提高阻尼效果。

(2)塑料材料在低频段阻尼效果较差,可能是因为塑料材料在低频段难以发生弹性变形,无法有效吸收振动能量。

(3)木材材料在低频段和高频段的阻尼效果相对较好,可能是因为木材具有良好的弹性和一定的密度,能够有效吸收振动能量。

(4)金属材料在低频段和高频段的阻尼效果较差,可能是因为金属材料的弹性较差,难以吸收振动能量。

六、结论1. 阻尼效果与材料、结构、频率等因素有关。

2. 橡胶材料在低频段的阻尼效果较好,塑料材料在低频段的阻尼效果较差,木材材料在低频段和高频段的阻尼效果相对较好,金属材料在低频段和高频段的阻尼效果较差。

3. 本实验为阻尼效果的研究提供了实验依据,有助于优化材料选择和结构设计。

七、实验展望1. 进一步研究不同材料在不同温度、湿度等环境条件下的阻尼效果。

2. 研究阻尼效果与材料微观结构之间的关系。

材料阻尼系数

材料阻尼系数

材料阻尼系数材料阻尼系数是指材料在受到外力作用时,能够吸收和消耗能量的能力。

在工程实践中,材料的阻尼系数对结构的稳定性和安全性有着重要的影响。

本文将对材料阻尼系数的概念、影响因素以及测试方法进行介绍和分析。

一、概念。

材料阻尼系数是指材料在振动过程中对振动能量的耗散能力。

当外力作用于材料表面时,材料内部的分子会因为相互作用而产生相对位移,从而使振动能量转化为热能而被耗散掉。

材料的阻尼系数可以用来描述材料对振动的抑制能力,是一个重要的动力学参数。

二、影响因素。

材料的阻尼系数受到多种因素的影响,主要包括材料的类型、密度、结构以及温度等因素。

不同类型的材料具有不同的分子结构和内部摩擦特性,因此其阻尼系数也会有所不同。

此外,材料的密度和结构对阻尼系数也有较大影响,一般来说,密度较大、结构较为紧密的材料具有较高的阻尼系数。

温度对材料的阻尼系数同样有着重要的影响,一般来说,温度越高,材料的分子活动性越强,阻尼系数也会相应增加。

三、测试方法。

目前,常用的材料阻尼系数测试方法主要包括动态力学分析法、共振法以及冲击法等。

动态力学分析法通过施加动态载荷,测量材料的应变和应力响应,从而计算出材料的阻尼系数。

共振法则是通过在材料上施加外力,观察材料的共振频率和振幅变化,从而计算出材料的阻尼系数。

冲击法则是通过施加冲击载荷,测量材料的振动衰减情况,从而计算出材料的阻尼系数。

四、应用。

材料阻尼系数在工程实践中具有广泛的应用,特别是在建筑结构、桥梁、机械设备以及航空航天领域。

在建筑结构中,合理选择具有较高阻尼系数的材料可以有效减小结构的振动幅度,提高结构的稳定性和安全性。

在机械设备中,合理设计和选择具有较高阻尼系数的材料可以有效减小设备的振动和噪音,延长设备的使用寿命。

在航空航天领域,合理选择具有较高阻尼系数的材料可以有效减小飞行器的振动幅度,提高飞行器的飞行稳定性和安全性。

综上所述,材料阻尼系数是材料在振动过程中对振动能量的耗散能力,受到多种因素的影响,可以通过多种测试方法进行测试。

阻尼橡胶材料阻尼性能悬臂梁共振法测试方法

阻尼橡胶材料阻尼性能悬臂梁共振法测试方法

阻尼橡胶材料阻尼性能悬臂梁共振法测试方法李辉;马卫东;孙志勇;孙国华;李斌;杜华太【摘要】根据标准ASTM E756-05(2010),对阻尼橡胶材料阻尼性能悬臂梁共振法的测试方法进行了研究,分析接触式响应传感器引入的附加质量及激励传感器和响应传感器的安装位置对测试结果的影响,并得到有意义的结论。

试验结果表明:质量为0.6 g的接触式响应传感器引入的附加质量对材料的弹性剪切模量和剪切损耗因子的影响较小,测试结果满足标准ASTM E756-05(2010)对测试精度的规定;选择合适的激励器安装位置有利于提高传递函数曲线幅值;响应传感器的安装位置对传递函数曲线影响较大,测试时应根据所要获得的模态信息选择合适的测点。

%The vibration damping properties of damping rubber materials were tested according to ASTM E756-05 (2010) based on the cantilever resonance method. The effects of the additional weight induced by the contacting response transducer and the arrangements of the exciter transducer and response transducer were analyzed. The results show that the additional weight of the contacting response transducer with 0.6 g mass has little contribution to the shear loss factor and the shear modulus. The suitable arrangement of the exciter transducer can cause the increaseof the FRF amplitude, and the arrangement of the response transducer has a large effect on transmission function curve. So, locations of the response transducers should be chosen reasonably according to the required modal signals.【期刊名称】《噪声与振动控制》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】5页(P210-214)【关键词】振动与波;自粘性;阻尼橡胶;共振频率;弹性剪切模量;剪切损耗因子【作者】李辉;马卫东;孙志勇;孙国华;李斌;杜华太【作者单位】中国兵器工业集团第五三研究所,济南 250031;中国兵器工业集团第五三研究所,济南 250031;中国兵器工业集团第五三研究所,济南 250031;中国兵器工业集团第五三研究所,济南 250031;中国兵器工业集团第五三研究所,济南 250031;中国兵器工业集团第五三研究所,济南 250031【正文语种】中文【中图分类】O422.6阻尼橡胶材料利用其自身的粘弹性将振动机械能转变为热能,从而达到减振降噪的目的,在航空、航天、船舶、兵器、车辆、建筑等领域得到了广泛应用。

阻尼测试方法,

阻尼测试方法,

阻尼测试方法,(实用版3篇)《阻尼测试方法,》篇1阻尼测试是一种测试材料阻尼特性的方法,通常用于评估材料的振动吸收能力和减震性能。

以下是几种常见的阻尼测试方法:1. 线性振动阻尼测试:该方法通过施加一个线性振动激励,测量材料的振动响应和阻尼特性。

测试结果可以用来计算材料的损耗因子和品质因子,评估材料的阻尼性能。

2. 谐振阻尼测试:该方法通过施加一个谐振激励,测量材料的振动响应和阻尼特性。

测试结果可以用来计算材料的损耗因子和品质因子,评估材料的阻尼性能。

3. 随机振动阻尼测试:该方法通过施加一个随机振动激励,测量材料的振动响应和阻尼特性。

测试结果可以用来计算材料的损耗因子和品质因子,评估材料的阻尼性能。

4. 冲击阻尼测试:该方法通过施加一个冲击激励,测量材料的振动响应和阻尼特性。

测试结果可以用来计算材料的损耗因子和品质因子,评估材料的阻尼性能。

5. 动力学阻尼测试:该方法通过施加一个动力学激励,测量材料的振动响应和阻尼特性。

测试结果可以用来计算材料的损耗因子和品质因子,评估材料的阻尼性能。

《阻尼测试方法,》篇2阻尼测试是一种测试材料阻尼特性的方法,通常用于评估材料的振动吸收能力和减震性能。

以下是一些常见的阻尼测试方法:1. 振动台测试:将材料固定在振动台上,并通过激励器产生振动。

通过测量振动台的振动幅度和振动时间,可以计算出材料的阻尼比。

2. 落锤测试:将材料固定在一个平台上,并用一个重物敲击平台。

通过测量重物的反弹高度和敲击力度,可以计算出材料的阻尼比。

3. 扭摆测试:将材料固定在一个扭摆装置上,并通过激励器产生扭转振动。

通过测量扭摆装置的振动幅度和振动时间,可以计算出材料的阻尼比。

4. 冲击测试:将材料固定在一个冲击台上,并通过冲击器产生冲击。

通过测量冲击台的振动幅度和振动时间,可以计算出材料的阻尼比。

5. 共振测试:将材料固定在一个共振腔中,并通过激励器产生共振。

通过测量共振腔的振动幅度和振动时间,可以计算出材料的阻尼比。

浅谈汽车用阻尼材料阻尼系数的测试方法

浅谈汽车用阻尼材料阻尼系数的测试方法


各周期的峰值x1(t1)、x2(t2)、…… xn(tn)可以检测记录到(见图8),
扫频信号发生器发出扫频信号 经放大后推动激振器,使试件产生振
(c-d)+ (c-d)2-4T2(1-c)
1 测试原理
设当一个结构试件受到正弦稳 态电压f(t)之后,就会产生动态位移 响应δ (t)。若这一结构试件没有阻 尼存在,则f(t)及其位移响应δ (t)是 同频、同相的,见式(1)。
} f (t)= fm sinωt
δ(t)=δm sinωt
(1)
式中,f(t)为结构试件受到的激励信
号,mV;δ (t)为结构试件产生的
响应,都是反映该系统特性的多个 单自由度系统响应的叠加。因此, 在某阶共振频率下,其相对应的该
可见,α 越大,η 也越大。
差)在增加,也就是位移(滞后角 阶振动响应特别大,以至于可以忽
基于上述分析,η 既是结构刚 α )在增加。因此,可以通过结构 略其他各阶振动响应,就可以用该
度复量中虚部与实部之比,又是系 试件在共振时的共振频率与其相应 阶振动响应代替系统的总响应。测
以悬吊的方式安装,测试系统见图 7。
(2)测试过程
值,此时式(15)中的cos(ω dt -
Φ )=1,式(15)可写成式(16)。
xn(tn)=xme-ξω ntn
(16)
为计算试件的ξ ,首先
计算波峰x1(t1)、x2(t2)的衰 减率。设A为两个相邻波峰
的衰减率,则
图6 有干扰的共振峰
x1(t1)=xme-ξω nt1 A=x2(t2)=xme-ξω nt2
件的理想化状态,这种状态实际上
是不多见的。一般的情况是结构试
件存在阻尼耗能,此时激励力f(t)与

材料结构阻尼系数测量方法

材料结构阻尼系数测量方法

材料结构阻尼系数测量方法
材料的结构阻尼系数是指材料对振动能量的吸收能力,是衡量材料阻尼性能的重要参数。

测量材料结构阻尼系数的方法有多种,下面我会从不同角度来介绍几种常见的测量方法。

首先,一种常见的方法是通过动态力学分析仪器(DMA)来测量材料的阻尼性能。

DMA是一种精密的实验仪器,能够在一定频率范围内施加振动力或应变,然后测量材料的应力和变形响应。

通过对材料在不同频率下的阻尼能力进行测试,可以得到材料的结构阻尼系数。

其次,另一种常见的方法是使用振动台进行振动试验来测量材料的阻尼性能。

在振动台上,可以将材料样品固定在不同的位置,然后施加不同频率和幅度的振动力,通过测量振动台和材料的振动响应,可以计算出材料的阻尼系数。

此外,还可以利用谐振频率法来测量材料的阻尼系数。

这种方法通过在材料上施加谐振频率的振动,然后测量振动的幅度和相位差,从而计算出材料的结构阻尼系数。

除此之外,还有一些其他间接的测量方法,例如利用声学谐振法或者模态分析法来推断材料的阻尼性能。

综上所述,测量材料的结构阻尼系数有多种方法,每种方法都有其适用的场景和局限性。

选择合适的测量方法需要根据具体的材料特性和实验要求来进行综合考虑。

希望以上介绍能够对你有所帮助。

复合材料阻尼性能的测试与分析

复合材料阻尼性能的测试与分析



对复合材料 的阻 尼性能 准确测试 , 实现对结构振动 冲击 、 噪声和疲劳破 坏的有效 控制 , 有 着极其 重要 的工
程实际意义 。本文从试验 出发 , 通过 A d a ms — B a c o n法 和 N i . A d a m s 法对玻璃纤 维和碳纤 维复合材料单 向板试件 阻尼 进行分析对 比 , 讨论本文采用实验方法 的可靠性 。
Ma h e r i 通过 对不 同铺 设角 度 的层 和 板振 动 进 行研 究, 得 出铺 设 角 度 对 于 结 构 阻 尼 的 耦 合 效 应 。A d —
a m s 等 I 9 利 用 自由梁 弯 曲振 动 方 法 , 研 究 了单 向 增 强 复合材 料在 不 同温度 下 的动态 特性 和 阻尼 。冯 文贤、 陈新 ¨ 。 。 等 通 过 讨 论 振 动 系统 的 阻 尼矩 阵 , 构 造 了一个 利 用动 态试 验数 据确 定 多项式 的优 化估 计
2 理 论 预 测 模 型
法 国的 P . L i e n a r d _ 6 对 悬 臂 梁 的 结 构 损 耗 因 子 进 行 了理论 分 析 和 计 算 , 其 结 构 阻 尼 损 耗 因 子 可 达 到
0 . 0 6~ 0 . 2 5左 右 ; J . M. B e r t h e l o t 和 Y. S e f r a n 对 单
关键词 阻尼; 悬臂梁 ; 纤 维增 强 复 合 材 料
Da mp i n g Te s t a nd Ana l y s i s o f Fi br e Co mp o s i t e s
W U Ha i p e n g
( H a r b i n F R P I n s t i t u t e , H a r b i n 1 5 0 0 3 6 )

测试阻尼标准

测试阻尼标准

阻尼标准是衡量振动系统在受到外力作用后,其振动幅度随时间衰减的速度。

在实际应用中,阻尼标准通常用于评估机械设备、建筑物等结构的稳定性和安全性。

测试阻尼标准的方法有很多,以下是一些常见的方法:
1. 自由振动法:通过测量物体在无外力作用下的振动频率和振幅,计算出阻尼比。

阻尼比是衡量阻尼程度的一个重要参数,它等于振动系统的最大振动幅度与初始振动幅度之比的平方根。

2. 强迫振动法:通过施加一个已知频率和振幅的外力,使物体产生振动。

然后测量物体在不同时间点的振动幅度,计算出阻尼比。

3. 脉冲响应法:通过向物体施加一个瞬时冲击,测量物体在不同时间点的振动响应。

然后根据振动响应曲线,计算出阻尼比。

4. 随机振动法:通过向物体施加一个随机变化的外力,测量物体在不同时间点的振动响应。

然后根据振动响应曲线,计算出阻尼比。

5. 共振法:通过测量物体在不同共振频率下的振动幅度,计算出阻尼比。

共振法通常用于测量具有多个共振频率的复杂结构。

6. 频谱分析法:通过对物体振动信号进行频谱分析,可以识别出不同频率成分的振动,从而计算出阻尼比。

7. 时域分析法:通过对物体振动信号进行时域分析,可以观察到振动信号随时间的衰减过程,从而计算出阻尼比。

8. 能量耗散法:通过测量物体在振动过程中的能量耗散情况,可以计算出阻尼比。

能量耗散法通常用于测量具有高阻尼特性的物体。

总之,测试阻尼标准的方法有很多,具体选择哪种方法取决于被测物体的特性和实验条件。

在实际应用中,通常会根据实际情况选择合适的测试方法,以确保测试结果的准确性和可靠性。

探究汽车用水性阻尼胶阻尼性能的测试方法

探究汽车用水性阻尼胶阻尼性能的测试方法

探究汽车用水性阻尼胶阻尼性能的测试方法摘要:本文介绍了汽车用水性阻尼胶阻尼性能的测试方法,即采用悬臂梁测试系统对汽车用水性阻尼胶进行阻尼性能测试,并探究了不同温度调节方式对阻尼系数的影响。

关键词:水性阻尼胶,阻尼系数,温度调节方式1.引言:水性阻尼胶是以丙烯酸酯共聚物为基材的新一代环境友好型水性阻尼材料,主要应用于汽车地板、仪表板、侧板、顶棚等部位,能显著降低行驶过程中产生的噪声和振动,具有高阻尼、低VOC、低气味的特点,在汽车减重,优化系统成本及提升NVH系统方面具有很大优势。

随着欧美主流汽车厂的普遍应用,目前国内汽车厂如长城汽车,吉利汽车,广汽乘用车等已广泛推广应用,完全或部分取代了传统沥青阻尼板的使用。

阻尼性能作为阻尼材料的关键性能,测试方法分为两种,方法一是将试样垂直安装,上端刚性夹定,下端自由,简称悬臂梁方法;方法二是将试样水平安装,用两条细线在试样振动节点位置上悬挂,简称自由梁方法。

汽车用水性阻尼胶通常采用悬臂梁测试系统进行阻尼性能测试。

为了更加有效的评价水性阻尼胶材料的阻尼效果,各汽车厂标准均要求测试不同温度条件下的阻尼系数,通常要求-20 ℃~60 ℃的几个温度点对应的阻尼系数。

按照标准GT/T 16406中温度调节要求,一般情况下,应该从低到高按照升温序列测量。

现对由高到低的降温序列进行阻尼系数测量,并对比由低到高的升温序列阻尼系数测量值,探究不同温度调节测试方法对阻尼结果的影响。

1.测试原理2.1阻尼测试仪主要仪器设备清单见表1,测试原理图框如下图,高低温试验箱图1 阻尼测试原理图汽车用水性阻尼胶的阻尼性能是测试一定温度条件下,钢板样条与水性阻尼胶材料复合构成的复合试样的阻尼性能。

首先通过高温固化将水性阻尼胶粘结到钢板样条上,形成复合试样→在复合样条的根部保留20 mm钢板条,加持到悬臂梁支架的夹具上→通过高低温试验箱进行温度控制,每个温度点,应保温10min 后才能测量→在非接触式电磁激振器的作用下,形成振动系统→共振振幅通过放大因子形成响应曲线见图2。

阻尼系数的测试方法

阻尼系数的测试方法

阻尼系数的测试方法随着建筑物结构的不断发展和完善,结构阻尼系数的测量在工程领域中变得越来越重要。

结构阻尼系数是描述结构物在振动过程中的耗能能力的重要参数,其大小直接影响着结构物的抗震性能。

因此,准确测量结构阻尼系数对于评估结构物的抗震性能、提高结构物的安全性具有重要意义。

结构阻尼系数的测量方法主要有两种,一种是基于自由振动的方法,另一种是基于强迫振动的方法。

下面将分别介绍这两种方法。

1.基于自由振动的方法自由振动是指在没有外力的情况下,结构物在其自身的固有频率下发生的振动。

基于自由振动的方法通过测量结构物在自由振动下的振动响应,来计算结构阻尼系数。

具体测量步骤如下:(1)在结构物上施加一个小的激励力,使其发生自由振动。

(2)使用振动传感器测量结构物在自由振动下的振动响应。

(3)通过对振动响应数据的处理,计算得到结构物的阻尼比,从而得到结构阻尼系数。

基于自由振动的方法测量结构阻尼系数的优点是测量简便,不需要大量的设备和人力资源,可以在实际工程中广泛应用。

但是其缺点也很明显,由于自由振动的激励力较小,所得到的数据精度较低,同时受到环境噪声和结构物本身的材料和形状等因素的影响,因此其测量结果的准确性有限。

2.基于强迫振动的方法强迫振动是指在外力的作用下,结构物发生的振动。

基于强迫振动的方法通过施加一个已知的外力,来测量结构物在强迫振动下的振动响应,从而计算得到结构阻尼系数。

具体测量步骤如下:(1)在结构物上施加一个已知的外力,使其发生强迫振动。

(2)使用振动传感器测量结构物在强迫振动下的振动响应。

(3)通过对振动响应数据的处理,计算得到结构物的阻尼比,从而得到结构阻尼系数。

基于强迫振动的方法测量结构阻尼系数的优点是测量精度高,可以准确地测量结构物在不同频率下的阻尼比,同时可以通过改变激励力的大小和频率来获得更多的数据,提高测量的准确性。

但是其缺点是需要较为复杂的设备和技术支持,成本较高,同时需要在实验室等特定环境下进行测量,不太适用于实际工程中的应用。

阻尼材料阻尼性能的测试与计算

阻尼材料阻尼性能的测试与计算

阻尼材料阻尼性能的测试与计算陈耀辉(天津市橡胶工业研究所,天津!""#"")摘要:用悬臂梁法与粘弹谱仪(()*+测出的材料本身的弹性模量和损耗因子应基本相同。

但多年来大家习惯于使用粘弹谱仪(()*+测量材料本身的振动阻尼特性。

很少使用悬臂梁共振法来测量材料本身的振动阻尼特性。

且用悬臂梁法测量出来的数据误差较大。

本文的目的在于通过计算机分析和样品的测量,找出了满足模量的变化!,!’"-、满足损耗因子变化!,!#-以及使用悬臂梁共振法来测量材料本身的振动阻尼特性,在一定的范围内代替粘弹谱仪(()*+,来满足工程研究需要的样品参数变化范围。

关键词:悬臂梁共振法;粘弹谱仪(()*+;模量;损耗因子作者简介:陈耀辉,男,天津市橡胶工业研究所高级工程师,自’./"年以来一直从事水下声学材料及阻尼材料性能测量和研究。

前言通常测量材料本身的粘弹特性使用粘弹谱仪(()*+,对于阻尼,入防振降噪工程使用的则使用悬臂梁共振法来测量其振动阻尼特性0’10!1。

悬臂梁共振法通过测出复合板的弹性杨氏模量、弹性剪切模量、损耗因子后,根据复合板的弹性杨氏模量、弹性剪切模量、损耗因子经过数据处理可以算出材料本身的弹性杨氏模量、弹性剪切模量、损耗因子。

目前国内使用悬臂梁共振法来测量其振动阻尼特性有两个国家标准:2345’67"68’..6091和2345’/!#/8!"""071,二者内容上大同小异,均等效采用美国材料与试验学会标准*:5);<#68/"、*:5);<#68’..90#1061。

理论上来说悬臂梁法与粘弹谱仪(()*+测出的材料本身的弹性模量和损耗因子应基本相同。

但多年来大家习惯于使用粘弹谱仪(()*+测量材料本身的振动阻尼特性。

很少使用悬臂梁共振法来测量材料本身的振动阻尼特性。

其原因固然是一:粘弹谱仪(()*+可以自选频率范围对样品进行强迫振动来测复合板的弹性杨氏模量、弹性剪切模量、损耗因子,而悬臂梁共振法是采用自由共振法来测复合板的弹性杨氏模量、弹性剪切模量、损耗因子,频率不可以任意可选。

物理实验技术中的材料阻尼性能测试方法与实验技巧

物理实验技术中的材料阻尼性能测试方法与实验技巧

物理实验技术中的材料阻尼性能测试方法与实验技巧材料阻尼性能是评估材料在动态加载下的能量耗散能力,对于材料的动态响应特性和耐久性是非常重要的指标。

在物理实验技术中,存在多种方法和技巧来测试材料的阻尼性能,本文将介绍其中一些常用的方法和实验技巧。

一、单摆法测量阻尼单摆法是一种常用的测量材料阻尼性能的方法。

其基本原理是通过使材料悬挂在一根细线上,然后给材料一个初始位移,观察材料的振动过程。

由于阻尼效应的存在,材料的振幅会逐渐减小,通过测量振动的衰减速率可以评估材料的阻尼性能。

在进行单摆法实验时,有几个注意事项和实验技巧是需要注意的。

首先,要确保材料的质量均匀分布,并且悬挂的细线要足够细长,以减小其自身的阻尼效应。

其次,要保持实验环境的稳定,避免外界干扰对实验结果的影响。

最后,根据不同材料的特性和要求,选择合适的实验参数,如初位移、振动频率等。

二、振动台法测量阻尼振动台法是另一种常用的测试材料阻尼性能的方法。

其基本原理是将材料制成特定形状,并将其固定在振动台上。

通过激励振动台,观察材料的响应和振幅衰减过程,从而评估材料的阻尼性能。

在进行振动台法实验时,也需要注意一些实验技巧。

首先,要根据材料的特性和形状,选择合适的振动台频率和振幅。

其次,要准确测量和控制材料的振幅和位移,避免测量误差对实验结果的影响。

最后,要保持实验环境的稳定,避免外界干扰对实验结果的干扰。

三、冲击试验法测量阻尼冲击试验法是一种常用的测量材料阻尼性能的方法。

其基本原理是通过施加冲击载荷,观察材料的动态响应和能量耗散过程,从而评估材料的阻尼性能。

在进行冲击试验法实验时,也有一些实验技巧需要注意。

首先,要选择合适的冲击载荷,并控制好冲击的力量和时间。

其次,要准确测量和记录材料的变形和位移。

最后,根据实际情况,选择合适的实验方式,如冲击试验机、冲击载荷方式等。

总结起来,物理实验技术中的材料阻尼性能测试方法和实验技巧包括单摆法、振动台法和冲击试验法等。

超导材料的阻尼特性测量方法与结果解读

超导材料的阻尼特性测量方法与结果解读

超导材料的阻尼特性测量方法与结果解读引言:超导材料是一类具有无电阻和完全磁通排斥的特殊材料,其在低温下表现出超导现象。

超导材料的研究一直是物理学领域的热点之一,而其中的阻尼特性是一个重要的研究方向。

本文将介绍超导材料的阻尼特性测量方法以及对测量结果的解读。

一、超导材料的阻尼特性超导材料的阻尼特性是指在超导态下,材料对外界扰动的响应能力。

由于超导材料的无电阻特性,其内部电流可以在外界磁场的作用下持续流动,形成超导电流。

然而,由于材料内部存在微观的晶格缺陷和杂质等,超导电流在流动过程中会受到阻尼的影响。

因此,研究超导材料的阻尼特性对于了解其超导机制和性能具有重要意义。

二、超导材料阻尼特性的测量方法1. 交流磁化测量法交流磁化测量法是一种常用的测量超导材料阻尼特性的方法。

该方法通过在超导材料上施加交变磁场,并测量材料对交变磁场的响应,从而得到材料的交流磁化率。

通过分析交流磁化率的频率依赖性,可以得到超导材料的阻尼特性信息。

2. 超导振荡测量法超导振荡测量法是一种基于Josephson效应的测量方法。

该方法利用超导材料中的Josephson结构,通过测量Josephson结构中的电压和电流之间的关系,得到超导材料的阻尼特性信息。

超导振荡测量法具有高灵敏度和高精度的优点,可以对超导材料的阻尼特性进行精确测量。

三、超导材料阻尼特性的结果解读通过上述测量方法得到的超导材料阻尼特性结果需要进行解读,以获得有关材料性能的重要信息。

一般来说,超导材料的阻尼特性可以分为两个方面进行解读:1. 阻尼强度阻尼强度是指超导材料对外界扰动的响应程度。

阻尼强度越大,说明材料对外界扰动的响应越快,超导电流的衰减速度越快。

阻尼强度的大小与材料内部的晶格缺陷和杂质浓度有关。

通过测量阻尼强度,可以评估超导材料的纯度和质量。

2. 频率依赖性超导材料的阻尼特性通常会随着频率的变化而发生变化。

在低频区域,阻尼特性主要受到材料内部的晶格振动和杂质散射的影响,而在高频区域,阻尼特性则受到材料的电子动力学响应的影响。

阻尼性能及阻尼机理综述.

阻尼性能及阻尼机理综述.

阻尼性能及阻尼机理前言机械构件受到外界激励后将产生振动和噪声;宽频带随机激振引起结构的多共振峰响应,可以使电子器件失效,仪器仪表失灵,严重时甚至造成灾难性后果。

目前,武器装备和飞行器的发展趋向高速化和大功率化,因而振动和噪声带来的问题尤为突出[1]。

振动也会影响机床的加工精度和表面粗糙度,加速结构的疲劳损坏和失效,缩短机器寿命;另外振动还可以造成桥梁共振断裂,产生噪声,造成环境污染[2]。

由此可见,减振降噪在工程结构、机械、建筑、汽车,特别是在航空航天和其他军事领域具有及其重要的意义。

阻尼技术是阻尼减振降噪技术的简称。

通常把系统耗损振动能或声能的能力称为阻尼,阻尼越大,输入系统的能量则能在较短时间内耗损完毕。

因而系统从受激振动到重新静止所经历的时间过程就越短,所以阻尼能力还可理解为系统受激后迅速恢复到受激前状态的一种能力。

由于阻尼表现为能量的内耗吸收,因此阻尼材料与技术是控制结构共振和噪声的最有效的方法[1]。

研究阻尼的基本方法有三大类[1~3]:(1)系统阻尼。

就是在系统中设置专用阻尼减振器,如减振弹簧,冲击阻尼器,磁电涡流装置,可控晶体阻尼等。

(2)结构阻尼。

在系统的某一振动结构上附加材料或形成附加结构,增大系统自身的阻尼能力,这类方法包括接合面、库伦摩擦阻尼、泵动阻尼和复合结构阻尼。

(3)材料阻尼。

是依靠材料本身所具有的高阻尼特性达到减振降噪的目的。

它包括粘弹性材料阻尼、阻尼合金和复合材料阻尼。

本文主要论述阻尼材料的表征方法,阻尼分类,阻尼测试方法,各种阻尼机理,高阻尼合金及其复合材料,高阻尼金属材料最新研究进展,高阻尼金属材料发展中存在的问题及发展方向,高阻尼金属的应用等内容。

第一章内耗(阻尼)机理1.1、内耗(阻尼)的定义振动着的物体,即使与外界完全隔绝,其机械振动也会逐渐衰减下来。

这种使机械能量耗散变为热能的现象,叫做内耗,即固体在振动当中由于内部的原因而引起的能量消耗。

在英文文献中通用“internal friction”表示内耗。

塑料阻尼性能测试报告

塑料阻尼性能测试报告

塑料阻尼性能测试报告塑料阻尼性能测试报告一、测试目的本次测试旨在评估塑料的阻尼性能,包括其吸能能力、振动吸收能力和振动传导能力等指标,以判断塑料在实际工程应用中的可行性。

二、测试方法1. 吸能能力测试:将待测试塑料材料制作成标准试样,将其固定在测试装置上,通过施加剪切力或其他加载方式将其进行冲击。

通过测量试样的动能与反弹高度之比,计算得出材料的吸能能力。

2. 振动吸收能力测试:将待测试材料制作成标准试样,通过振动测试机以一定频率和振幅施加振动加载,通过测量试样的振幅衰减程度,计算得出材料的振动吸收能力。

3. 振动传导能力测试:通过制作一定长度的试样,将其固定在一种振动源上,测量试样两端的振动幅值差,计算得出材料的振动传导能力。

三、测试结果及分析通过以上测试方法,我们对常见的几种塑料材料进行了阻尼性能的测试,得到如下结果:1. 吸能能力测试:材料A:吸能比为0.45材料B:吸能比为0.62材料C:吸能比为0.58分析:从吸能比的结果来看,材料B的吸能能力较好,材料A次之,材料C最差。

2. 振动吸收能力测试:材料A:振幅衰减率为0.03材料B:振幅衰减率为0.05材料C:振幅衰减率为0.04分析:从振幅衰减率的结果来看,材料B的振动吸收能力最好,材料C次之,材料A最差。

3. 振动传导能力测试:材料A:振动幅值差为0.08材料B:振动幅值差为0.06材料C:振动幅值差为0.07分析:从振动幅值差的结果来看,材料B的振动传导能力最差,材料A次之,材料C最好。

四、结论与建议根据测试结果,我们可以得出以下结论:1. 材料B在吸能能力和振动吸收能力方面表现较好,适用于对能量吸收和振动吸收要求较高的场合。

2. 材料A在吸能能力方面略逊一筹,但振动传导能力较好,适用于需要控制振动传导的场合。

3. 材料C在吸能能力和振动传导能力方面较差,适用范围有限。

在实际应用中,根据具体的场合和需求,可以选择相应的塑料材料。

针对评估结果,我们建议开发更好的塑料材料,改善其吸能能力、振动吸收能力和振动传导能力。

多孔材料的阻尼性能研究

多孔材料的阻尼性能研究
空心球/Al多孔材料的 阻尼性能研究
阻尼的定义、测试方法及阻尼材料
阻尼的定义:也就是“内耗”, 描述的是:固体 在振动当中由于内部的原因而引起的能量消耗(内 耗的研究起始于对高或低阻尼材料的需求); 材料阻尼性能测试方法:扭摆法、弯曲共振法
扭摆法
Φ(t)
σ


T
2
ε
0
τ
t
T
tan Q1
4Al2O3 +3Mg=3MgAl2O4+2Al ΔG0= -215.0 kJ
80 μm空心球/6061Al多孔材料的微观结构
铸态,位错形貌
T6态,析出相
空心球/Al多孔材料的共振阻尼性能 (室温条件)
析出相降低多孔材料的共振阻尼性能
(80μm空心球,Vf=70Vol%)
材料 1199Al* 6061Al** 空心球/1199Al* 空心球/6061Al**
23.6(2.0)
Q-1th /10-3
7.5
6061Al** 110 64 1199Al*
42 43
20.6(1.2) 24.2(2.1)
8.1 12
*退火态;**T6态;括号内为标准偏差
扭摆条件下 (f=1Hz),110µ m-64Vol%空心球/1199Al中的气体振动阻 尼为10-5量级,对材料扭摆阻尼性能的影响可以忽略.
42
43 *20 43
110
*研究孔含量对多孔材料阻尼性能的影响
空心球/Al多孔材料的微观结构
表面形貌
空心球/1199Al多孔材料 (b)
(a)
100µ m
80μm空心球/1199Al多孔材料表面的光学显微照片(a)和SEM照片(b)
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

浅析阻尼材料阻尼性能测试方法
【摘要】综合测定复合阻尼材料的阻尼性能,保证其对结构有缓冲振动冲击、噪声和疲劳破坏的作用,对促进复合材料的发展有着积极的意义。

本文结合试验展开探讨,使用科学合理的方法对比分析了玻璃纤维和碳纤维复合材料单向板试件阻尼,期望能给人们这方面有意的参考。

【关键词】阻尼;悬臂梁;纤维增强复合材料;试验
0.引言
随着我国经济的不断增长和科学技术的发展,各行各业对复合材料的使用越来越多。

但是由于复合材料的阻尼性能受到许多因素的影响,如何深入研究这些因素来提高复合材料的阻尼性能,更好地使用复合材料成为了人们关心的问题。

下面就通过试验对这方面进行相关的讨论分析。

1.理论预测模型
预测正交各向复合材料梁的阻尼性能是由Adamset、Bacon和Ni-Adams开始研究的。

Ni-Adams通过考虑对称铺设复合材料梁的正应力ζ1、正应变ε1、剪切应变γ1及其耦合的影响,对阻尼元的模型进行了修改,提高了预报的精度。

主要考虑纤维角度和固有频率对于材料阻尼的影响。

Adams和Maheri同样使用了Adams-Bacon法对玻璃纤维和碳纤维层合板阻尼性能随着缠绕角度变化影响的研究。

Yim-Jang更多的使用了Adams-Bacon法研究各种类型的复合材料层合板面内剪切时的阻尼因子的情况。

2.实验分析
复合材料阻尼性能与纤维角度、振动频率、树脂含量等多种因素有关,常用的测试方法有自由衰减法、相位法、振动法等。

2.1自由衰减法
将所测试复合材料制成试样,测定试样底部响应衰减曲线,自由振动的振幅衰减速度和阻尼直接相关,用来衡量系统的阻尼特性。

以自由振动时相继两次振动振幅比值的自然对数表示阻尼:
δ=In (1)
自由衰减法的测设系统主要包括试样端部装置,激励信号系统和接受信号部分,由信号发生器通过电磁能转换器对试样施加激振力,然后由检测装置经信号放大器送入记录和分析仪器进行数据处理,计算阻尼因子。

2.2相位法
通过测量频率而变化的相位差求的材料损耗因子的连续频率谱线。

系统在运动每周振动所消耗的能量(ΔW)与其最大应变能(W)的比值,即耗能比(Ψ)表征阻尼大小:
Ψ= (2)
粘弹性材料的阻尼,当其受到的外力与角频率为ω有关时,材料的应力应变会有滞后现象,即应力-应变曲线为椭圆形的滞回曲线。

相位法主要采用扭摆仪测设各类材料的机械振动能吸收谱。

扭摆仪主要由试样、夹头和惯性体组成,试样的一端用工装固定,另一端通过工装和自由转动的惯性体相连。

2.3振动法
将测试的复合材料制成梁,测定梁的振幅-频率曲线,可得到相应的结构损耗因子。

悬臂梁法测设阻尼因子的实验装置最初是由和Adams-Bacon与AdamsAdams共同发展的。

测试阻尼的悬臂梁振动频率一般在30-1000Hz。

在悬臂梁中间放传感器,通过电荷放大器将测力计所测数据传递给数据分析仪。

这套装置与Gibsonetal测试玻璃纤维/DX310树脂试件相同,所测实验结果阻尼的峰值出现在缠绕角30°左右。

本文试件参照中国国标GB/T18258-2000,美国国标ASTME756-04,采用振动法进行实验。

测试系统的仪器由激励部分和检测部分组成,对试样一端施加激振载荷。

由检测传感器检测试样的振动响应信号,经信号放大器后送入显示与记录仪。

输出信号计算得到频率-响应函数曲线。

根据半功率带宽法计算阻尼比ζ,通过公式间接求出材料的结构阻尼(损耗因子η)。

试件为纤维单向角度,试件尺寸分为200×10×2mm、180×10×2mm,目的在于获取不同的频率对于阻尼结果的影响。

试件纤维与主轴方向取7种角度:0°,15°,30°,45°,60°,75°,90°。

本次实验中使用的试件材料为玻璃纤维、碳纤维(T700)和环氧树脂,纤维体积分数60%。

3.阻尼与频率的关系
静力实验中测得玻璃纤维单向板工程常数:
EL=46GPa,ET=10GPa,GLT=4.6GPa,
ν=0.3
Q11=50.5GPa,Q12=2.57GPa,Q16=0
Q22=11GPa,Q26=0,Q66=4.6GPa
碳纤维单向板工程常数为:
EL=144GPa,ET=12GPa,GLT=4GPa,
ν=0.3
Q11=158.2GPa,Q12=2.32GPa,Q16=0
Q22=13.2GPa,Q26=0,Q66=4GPa
从图2可以看出,玻纤复合材料的损耗因子与测设频率变化相关,频率增,损耗因子反而减小。

损耗因子的峰值是出现在f=50Hz,θ=30°左右。

从图3可以明显的得出,f=50Hz在时比100Hz和300Hz时,损耗因子Ψ大些。

从而可以得出,如果提高材料或结构的损耗因子,可以通过降低频率来实现。

图3所示为玻纤和碳纤维复合材料单向试件阻尼与Adamset-Bacon模型、Ni-Adams模型与实验结果的对比。

从图中可以得出,复合材料的阻尼性能受到纤维角度影响比较明显。

玻璃纤维数值结果ψ峰值出现在θ=35°时,ψ=2.09%,实验值为θ=30°时,ψ=2.236%;碳纤维数值结果ψ峰值出现在θ=35°时,ψ=1.78%,实验值为θ=30°时,ψ=1.77%。

4.结语
综上所述,上文对比分析了玻璃纤维和碳纤维复合材料试件的损耗因子,可以知道复合材料的损耗因子受到许多因素的影响,降低测试频率能有效提高复合材料的阻尼性能,不同的复合材料损耗因子和阻尼性能都不同,我们要严格通过相关的试验来探讨复合材料的性能,才能更好地对其进行使用。

【参考文献】
[1]刘旺玉,田玉福,方敬丰,等.一种新型阻尼减振片性能实验及应用仿真研究[J].科学技术与工程,2013.
[2]肖邵予,汪浩,阮竹青.粘弹性阻尼材料减振性能试验评估方法[J].中国舰船研究,2014.。

相关文档
最新文档