新型高阻尼材料的研发
新型材料―形状记忆合金阻尼器(SMA)的减振技术和工程应用
新型材料―形状记忆合金阻尼器(SMA)的减振技术和工程应用摘要形状记忆合金(SMA)是一种在结构振动控制领域具有广阔应用前景的智能材料。
本文介绍了形状记忆合金最显著的两个特性:形状记忆效应和超弹性,并详细总结了形状记忆合金在结构振动控制中的应用。
关键词:形状记忆合金;减振;应用abstract形状记忆合金是一种智能材料,在结构振动控制领域有着广阔的应用前景。
本文介绍了形状记忆合金的两个重要特性:形状记忆效应和超弹性,总结了其最新的应用说明。
关键词:形状记忆合金;阻尼;应用1前言形状记忆合金是一种新型功能材料,具有许多特殊的力学性能。
与其他金属耗能器相比,采用形状记忆合金超弹性效应(SE)设计的被动耗能器具有耐久性好、耐腐蚀性好、使用寿命长、变形量大、变形恢复快等一系列优点,因此在结构振动控制领域具有良好的应用前景[1-4]。
形状记忆合金被设计成耗能器用于土木工程结构的振动控制是从上世纪90年代初开始的,并且到目前为止,大多数研究主要针对形状记忆合金的超弹性性能展开。
例如,graesser[5]等人提出的用于桥梁结构的2形状记忆合金的发展历史形状记忆合金的形状记忆效应早在1932年就被美国学者olander在aucd合金中发现了,在1948年苏联学者库尔久莫夫等曾预测到有一部分具有马氏体相变的合金会出现热弹性马氏体相变,在1951年张禄经和t.a.read报道了原子比为1:1的csci型aucd合金在热循环中会反复出现可逆相变,但是都未引起人们足够的注意。
形状记忆合金是一种新型功能材料,1963年成为一个独立的学科分支。
当时,美国海军武器实验室W.J.Buehler博士领导的研究团队发现,由于温度不同,镍钛合金的工作性能有显著差异,这表明合金的声学阻尼性能与温度有关,通过进一步研究,研究发现,原子比接近等的Ni-Ti合金具有良好的形状记忆效应,并报道了X射线衍射的研究结果。
后来,镍钛合金作为商品进入市场,原子比几乎相等的镍钛合金商品被命名为镍钛诺。
科技成果——高性能阻尼材料
科技成果——高性能阻尼材料成果简介阻尼材料是一类主要应用于控制振动、降低噪音的材料。
在日本,阻尼减振材料的使用始于二十世纪五十年代初,此前此方面的研究开发已盛行于欧洲,主要用于设备如:防止航空飞机的振动、潜水艇螺旋桨声音的泄露等。
近年来,随着我国经济水平的发展,人们对生活环境舒适性的要求越来越高,用于减振降噪的阻尼材料的研究开发也越来越受到社会各界的关注,应用市场正逐渐被打开。
所属领域材料技术要点项目针对已经开发的材料在耐久性、温度依赖性、生产成本上所发现的问题,找到了可以大量提供的、价格比较低廉的且与高分子可以形成较强氢键相互作用的添加剂,解决了高成本和耐久性等问题。
项目属于国家863计划项目,2005年7月通过国家863办公室组织的验收,验收成绩优秀。
课题受到了本田汽车、住友橡胶、东海橡胶的关注,部分科研成果已经实现了出口。
主要技术指标高阻尼型:材料本身的损耗因子Tanδ>4;宽温型:Tanδ>1的温度范围为50度以上。
技术水平阻尼性能超过目前的国际先进水平一倍以上。
应用前景阻尼减振技术可分为以下四个方面:防震、减振、吸音、隔音,其主要应用领域包括:1、汽车车身(地板、门、环、嵌板)发动机(前罩、喷油枪、物品柜盖)其它(变压器、闸盖、后板)2、OA机器复印机、计算机、印刷机、自动收银机3、电气、电子产品家用电器、磁盘、缝纫机、自动售货机、扬声器机架4、半导体、精密仪器半导体制造装置(减振台微振动衰减)、电子显微镜用减振台、三次元精密测定装置用减振台5、船舶、潜艇发动机腔、空调室、减振室6、建筑免震隔离器衰减机构、防风、地震用减振阻尼知识产权及项目获奖情况具有核心技术,自主知识产权。
应用案例技术成果转让4项:株式会社本田技术研究所:氢键利用的汽车用高阻尼材料的研究。
住友橡胶工业株式会社:能控制特定范围的阻尼特性的高分子/小分子组成的有机杂化系的研究。
东海橡胶工业株式会社:高性能制振材料的研发。
力学系统阻尼对振动特性的影响研究
力学系统阻尼对振动特性的影响研究在我们的日常生活和工程实践中,振动现象无处不在。
从桥梁的晃动到机械零件的微小振动,从建筑物在风中的摆动到电子设备的共振,振动既可能是有益的,也可能带来严重的问题。
而在研究振动现象时,力学系统中的阻尼是一个至关重要的因素。
阻尼能够有效地消耗振动能量,从而改变振动的特性。
首先,让我们来了解一下什么是阻尼。
简单来说,阻尼是一种阻碍物体运动、消耗能量的力。
在力学系统中,阻尼的存在使得振动的幅度逐渐减小,振动逐渐衰减。
阻尼可以分为多种类型,比如粘性阻尼、结构阻尼、库仑阻尼等。
粘性阻尼是最为常见的一种阻尼形式,它与物体的运动速度成正比。
想象一下,把一个物体放在粘稠的液体中,它在运动时会受到液体的阻力,这个阻力就类似于粘性阻尼。
结构阻尼则是由于材料内部的微观结构变化和能量耗散引起的,比如金属材料在反复受力时内部的位错运动就会产生结构阻尼。
库仑阻尼则常见于有干摩擦的情况,例如物体在粗糙表面上滑动时所受到的摩擦力。
那么,阻尼是如何影响振动特性的呢?阻尼对振动频率有着一定的影响。
在无阻尼的理想情况下,振动系统的固有频率是固定不变的。
然而,当存在阻尼时,系统的固有频率会略微降低。
这就好比一个无阻尼的弹簧振子振动得很欢快,而当有了阻尼的“束缚”,它的振动节奏就稍微慢了一些。
阻尼对振动幅度的影响更是显著。
在没有阻尼的情况下,振动的幅度将保持不变,这被称为等幅振动。
但在实际情况中,阻尼会使振动幅度逐渐减小,直至振动停止。
阻尼越大,振动衰减得就越快。
比如说,一辆汽车在减震器损坏(阻尼减小)的情况下,经过颠簸路段时车身的晃动会更加剧烈且持续时间更长;而正常的减震器(有合适的阻尼)能够快速衰减车身的振动,使乘坐更加平稳。
此外,阻尼还会影响振动的相位。
在无阻尼系统中,振动的位移和速度之间存在固定的相位关系。
但有阻尼时,这种相位关系会发生变化,导致振动的形态变得更加复杂。
在工程应用中,对阻尼的研究和控制具有重要意义。
金属阻尼材料研究的新进展及发展方向
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金属阻尼材料研究的新进展及发展方向 3
王敬丰1 ,2 ,魏文文1 ,潘复生2 ,汤爱涛2 ,丁培道2
(1 重庆大学材料科学与工程学院 ,重庆 400044 ;2 重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心 ,重庆 400044)
摘要 金属阻尼材料是一种用来减振和降噪的结构功能一体化材料 ,主要包括阻尼合金 、阻尼金属基复合材 料和泡沫金属 。介绍了各种金属阻尼材料的阻尼机制 ,综述了现有金属阻尼材料存在的问题及其研究进展 ,在此基 础上提出未来金属阻尼材料的研究方向是探索新的阻尼机制和开发高阻尼金属基复合材料 。
(1 College of Materials Science and Engineering , Chongqing U niversity , Cho ngqing 400044 ; 2 National Engineering Research Center for Magnesium Alloys , Cho ngqing U niversity , Chongqing 400044)
混合型阻尼机制是指上述 2 种及以上阻尼机制的综合 。 例如 ,泡沫金属就是将结构阻尼与金属本身固有阻尼结合 , 从而获得比同类致密金属更高的阻尼性能 。Mg 基复合材料 就是结合了 Mg 基体的位错阻尼与界面阻尼 (基体相与增强 相在其界面相互滑动引起应力松弛从而导致振动能耗散 ,高 温时对材料的阻尼性能贡献较大) ,从而具有较好的高温阻 尼性能 。
图 1 Granato2Lücke 位错钉模型[ 8] Fig. 1 Dislocation string model of Granato2Lücke[ 8]
(2) 高应变阶段 ,位错线将发生雪崩式脱钉 。脱离了弱 钉的位错线又会受到强钉 (沉淀相 、位错间网节点) 的钉扎并 在强钉周围形成位错环 ,从而引起应力松弛并导致机械振动 能的减少 。这时 ,位错阻尼对阻尼性能的贡献可表示为 :
2024年阻尼器市场发展现状
2024年阻尼器市场发展现状引言阻尼器作为一种重要的机械装置,广泛应用于各个领域,如建筑工程、航空航天、汽车制造等。
阻尼器的主要作用是通过消耗能量减少结构振动或运动的过程中产生的冲击和震动。
本文将对阻尼器市场的发展现状进行分析,讨论阻尼器应用领域、市场规模以及发展趋势。
阻尼器的应用领域阻尼器广泛应用于不同领域,下面将介绍几个主要的应用领域。
建筑工程在建筑工程中,阻尼器常用于高层建筑和桥梁等结构的抗震设计。
由于地震和风力等因素可能引起结构的振动,阻尼器可以通过吸收和消散振动能量,减少结构的动态反应,提高结构的抗震性能。
航空航天在航空航天领域,阻尼器被广泛用于飞机和航天器的减震和振动控制。
通过安装阻尼器,可以减少飞机在飞行过程中的颠簸和摇晃感,提高飞行的舒适性。
汽车制造在汽车制造业中,阻尼器是车辆悬挂系统的重要组成部分。
它可以减少车辆在运动过程中的振动和颠簸,提供平稳的乘坐体验。
阻尼器的性能也对车辆的行驶稳定性和安全性有着重要影响。
阻尼器市场规模阻尼器市场的规模不断扩大,下面将对其进行分析。
根据市场研究报告,2019年全球阻尼器市场规模约为100亿美元。
亚太地区是阻尼器市场的主要消费地区,其市场份额约占全球的40%。
随着亚太地区国家经济的快速发展以及基础设施建设的加快,阻尼器的需求持续增加。
此外,北美地区和欧洲地区也是阻尼器市场的重要市场。
这些地区的高层建筑、桥梁以及汽车制造业的发展,使得阻尼器的需求保持稳定增长。
阻尼器市场发展趋势阻尼器市场具有以下发展趋势。
技术创新随着科技的不断进步,阻尼器的设计和制造技术也在不断创新。
新材料的应用、先进的计算模型以及精密的制造工艺,使得阻尼器的性能得到大幅提升。
技术创新将推动阻尼器市场的持续发展。
全球市场合作全球市场合作是阻尼器行业的趋势之一。
跨国公司通过合作和并购来扩大市场份额,提高竞争力。
同时,合作也使得公司能够提供更广泛的产品和服务,满足不同地区客户的需求。
阻尼器专项方案资料
一、项目背景随着我国经济社会的快速发展,各类建筑、桥梁、机械等工程对阻尼器的需求日益增加。
阻尼器作为一种重要的减震降噪设备,在建筑、交通、机械等领域具有广泛的应用前景。
为提高我国阻尼器行业的技术水平和市场竞争力,特制定本专项方案。
二、项目目标1. 提高我国阻尼器产品的技术含量和性能,满足国内外市场需求;2. 优化产业结构,提升产业链水平;3. 培养一批具有国际竞争力的阻尼器企业;4. 推动阻尼器行业的技术创新和产业升级。
三、技术路线1. 加强基础研究,深入研究阻尼器的工作原理、材料性能和结构设计;2. 开发新型阻尼器,如橡胶阻尼器、粘弹性阻尼器、液压阻尼器等;3. 提高阻尼器产品的可靠性、耐久性和适用性;4. 优化阻尼器生产流程,提高生产效率和产品质量。
四、实施方案1. 建立产学研合作机制,鼓励企业、高校和科研院所开展联合研发;2. 加大对阻尼器关键技术的研发投入,如新型阻尼材料、结构优化、智能控制等;3. 建立完善的标准体系,推动行业标准化、规范化发展;4. 加强人才培养,提高行业整体技术水平;5. 拓展国内外市场,提升我国阻尼器产品的国际竞争力。
五、预期成果1. 形成一批具有自主知识产权的阻尼器产品,填补国内空白;2. 提升我国阻尼器产品的技术水平和市场占有率;3. 培育一批具有国际竞争力的阻尼器企业;4. 为我国建筑、交通、机械等领域提供高性能、高可靠性的阻尼器产品。
六、保障措施1. 政策支持:政府部门出台相关政策,鼓励企业加大研发投入,支持阻尼器产业发展;2. 资金保障:设立专项基金,支持阻尼器研发、生产和市场推广;3. 人才培养:加强校企合作,培养一批高素质的阻尼器专业人才;4. 技术交流:定期举办国内外技术交流会议,推动行业技术进步。
本专项方案旨在推动我国阻尼器行业的技术创新和产业升级,为实现我国阻尼器产业的可持续发展奠定坚实基础。
试论舰船用丁腈橡胶复合阻尼材料的制备及性能
试论舰船用丁腈橡胶复合阻尼材料的制备及性能摘要:为了能够得到较为显著的降振效果,通常在材料选取方面比较偏向于空气阻尼材料,这种材料在现代船舶方面应用的频次比较高,是做好减震降噪音工作的额关键所在。
本篇文章中,我们重点围绕丁腈橡胶复合阻尼材料展开了深入分析,希望能够在不断的研究讨论中,使得该材料在船舰领域获得更为明显的成效。
关键词:舰船;阻尼材料;丁腈橡胶;氯丁橡胶橡胶阻尼材料关键在于橡胶的黏强度,而在玻璃化改变范围内,由分子链移动所形成的内磨擦,从而促使外场作用所产生的的机械功率以及相关声音所产生的能量可以得到一定程度的转化,使其变成热能进而散逸在四周,从而实现减少振动降低噪声的作用效果。
据相关调查,阻尼材料的应用范围具有较高的宽阔性,不仅军用领域的应用较为普遍,在民生产业方面的应用程度也相当高。
基于这一背景下,橡胶阻尼的材料性能等方面的研究工作也开始得到了较多人的重视。
一般情况下,橡胶阻尼材料的功能区设定为玻璃转化区。
结合有关资料我们可以了解到,功能区的温度一般要比室内温度低,通常较为狭小。
因而在工程设计中通常要求大阻尼橡胶必须在宽温或宽频区域中具备很大的阻尼特性,如飞行器、火箭等要求在有效阻尼区的温度范围更大,因此橡胶的大阻尼特性并没有得到充分的实现,在实际工程设计应用中的使用也面临了较大的限制。
为适应实际的应用条件,必须通过共混、互穿网络(刀PN)等技术手段,来改善橡胶的阻尼特性。
这种工艺技术在某种意义上扩大了橡胶的高效阻尼工作温度适用范围,并使阻尼值有了极大的降低。
一、试验部分(一)主要原材料丁腈橡皮N220S、N230S、丁腈橡皮NBR3355, 氯丁橡胶2322以及其他。
(二)主要设备与仪器QT/25电子检测应力机,用以测量硫化试片的机械性能;DMA/SDTA861e电子动力学解析仪,用以测量硫化试片的力学阻尼器特性;JF-3氧指数测量机,用来测量硫化试片的阻燃性效果能;LMS振动与噪声检测系统,用来测试模具的减振特性测量。
RLHY-52阻尼涂料
阻尼涂料RLHY-52RLHY-52型阻尼涂料是我公司结合国际先进技术,与清华大学合作,共同研发出来的高科技阻尼涂层,产品具有减震降噪、防火、不燃、防腐、环保、无毒、无污染、施工方便等多种优点。
该产品可以直接施工在钢、铝、铜等金属基材表面和众多复合材料的表面,并且附着良好。
声音主要的传播途径有两种,一种是通过基材传播,一种是通过空气传播。
在声音传播至空气之前,采用一系列方法减震消音是现代减震降噪的首选方式。
RLHY-8型阻尼涂料就是以丙烯酸、阻尼填料为主要成分配制而成的高效阻尼产品,将该产品涂刷在噪音产生的设备或噪音传播的基材表面,可有效控制声音传播,降低能量等级,从而起到隔音降噪的作用。
理想的隔音降噪效果为10到20分贝。
涂料应用范围:空调风管、下水管道、车、船、机器、钢结构、高温设备、低温设备、隔声罩、高温机械、低温机械、车床、机床、磨床、风机、空调、电箱、球磨机等。
1.涂刷在轿车、巴士、火车、轮船、火车等车辆上,隔音降噪。
2.涂料涂刷在工业管道,钢构设备,机器设备等产生噪音的设备上,隔音降噪。
3.涂料涂刷在钢结构房上,阻止声音在钢结构楼层间上下传递,起到隔音的效果。
4. 涂料涂刷在高温环境工作的设备上,为其隔音降噪。
5.涂料涂刷在球磨机上,为其隔音降噪。
6.涂料涂刷在零下10度低温作业的设备上,为其隔音降噪。
与使用传统产品相比,使用我公司阻尼涂料有以下优点:涂料直接涂刷在设备或底漆上,不需要切割、剪裁、缠绕等复杂工序。
涂料施工方便,只是简简单单的喷涂,刷涂,滚涂。
无有害物质,VOC等成分,施工及使用过程中均不会对人体造成伤害。
联系人:张冬梅。
基于DMA法的新型黏弹性材料阻尼特性研究
基于DMA法的新型黏弹性材料阻尼特性研究作者:许俊红李爱群苏毅等来源:《振动工程学报》2015年第02期摘要:鉴于黏弹性阻尼材料在建筑结构抗震减震及抗风方面的重要性,以丁腈橡胶为基体、基于DMA法,首先考察了氯化聚丙烯(CPP)、短碳纤维(CARB)、200目石墨粉(GRAP)、鳞片石墨(FLAKE)、云母粉(MICA)等与基体材料共混物的基本力学性能,其次研究了掺合剂对基体材料的影响,并给出了组分比对基体胶阻尼性能的影响效果对比分析。
研究结果满足了两个设计要求:1.改进了材料的阻尼性能,使损耗因子提高至1.26;2.使原材料的温位Tg从28.2℃调整至15℃左右,并大大拓展了tanδ>0.5的温域。
并且研究发现,单纯添加200目石墨粉的效果最佳,粒径大的炭黑类材料如高耐磨炭黑(FEF)和软质快压出炭黑(HAF)对NBR材料的改进效果不大。
关键词:抗震减震;丁腈橡胶;掺合料;DMA;损耗因子中图分类号:TU951; TB324文献标志码: A文章编号: 10044523(2015)02020308DOI:10.16385/ki.issn.10044523.2015.02.0051概述中国建筑结构消能减震设计于2001年首次被纳入《建筑抗震设计规范(GB500112001)》[1],并在2010版中[2]得到了进一步加强与应用推广,消能减震设计在建筑结构减灾防灾方面发挥着不可或缺的重要职能。
黏弹性阻尼装置是建、构筑结构被动控制中主要的耗能构件,由钢板夹层黏弹性阻尼材料构造而成(如图1),通过钢板间夹层材料的剪切变形而使输入的动荷载衰减[3,4]。
而该耗能装置的核心材料,则通常采用阻尼系数较高的丁腈橡胶,丁腈橡胶图1黏弹性阻尼器初始构件(Nitrile Butadiene Rubber,简称NBR)是由丁二烯与丙烯腈共聚而制得的一种合成橡胶[5],分子结构如图2,具有损耗因子较大、耐油、耐老化性能较好的优良特质,因此得以推广应用于建筑结构抗震减震设计。
2024年阻尼材料市场发展现状
2024年阻尼材料市场发展现状概述阻尼材料是一种能够减少振动和噪音传播的材料,广泛应用于汽车、电子设备、建筑等领域。
随着各行业对振动和噪音控制的要求不断提高,阻尼材料市场也呈现出快速发展的趋势。
本文将介绍阻尼材料市场的当前发展现状,并探讨其未来发展的趋势。
市场规模根据市场研究公司的数据,阻尼材料市场在过去几年中呈现出持续增长的趋势。
据预测,到2025年,全球阻尼材料市场规模将达到XX亿美元。
其中,建筑领域是阻尼材料的最大应用领域,占据了市场份额的XX%。
汽车行业和电子设备领域也是阻尼材料的重要应用领域。
市场驱动因素阻尼材料市场的快速发展受到多个因素的驱动。
首先,随着人们对生活质量要求的提高,对振动和噪音控制的需求也日益增加。
阻尼材料具有优秀的降噪和振动隔离性能,能够有效减少环境噪音和振动带来的不适感,因此备受消费者青睐。
其次,建筑领域的快速发展和城市化进程加快,对阻尼材料的需求也不断增加。
此外,汽车行业和电子设备领域的发展也是阻尼材料市场增长的重要推动力。
市场挑战虽然阻尼材料市场发展迅速,但仍面临一些挑战。
首先,全球阻尼材料市场的竞争激烈,市场上存在着大量的阻尼材料供应商,竞争压力较大。
其次,阻尼材料的价格相对较高,这对一些领域的应用造成了一定的限制。
此外,阻尼材料的研发和创新也需要投入大量资金和资源,这对一些中小企业来说是一个挑战。
市场趋势阻尼材料市场未来发展的趋势主要包括以下几个方面。
首先,随着技术的不断进步,新型阻尼材料将不断涌现,为市场创造更多的发展机会。
其次,环境保护和可持续发展意识的提高将促进阻尼材料市场的发展。
环保型阻尼材料在市场上的需求将逐渐增大。
此外,智能化和自动化的趋势也将促进阻尼材料的创新和应用。
未来,阻尼材料将更好地结合物联网、人工智能等新兴技术,发挥更大的作用。
市场前景综上所述,阻尼材料市场正处于快速发展的阶段,市场规模不断扩大。
随着各行业对振动和噪音控制的需求不断增加,阻尼材料市场将继续保持良好的发展态势。
2023年阻尼材料行业市场调查报告
2023年阻尼材料行业市场调查报告阻尼材料是一种能够减少振动、噪音和能量传递的材料。
它在许多领域都被广泛应用,如建筑、汽车、电子、航空等行业。
随着工业化和城市化的快速发展,阻尼材料行业也得到了迅猛的发展。
一、市场规模随着人们对环境和生活质量的要求越来越高,覆盖面积更广、性能更好的阻尼材料需求不断增加,市场规模也在扩大。
根据市场研究机构的数据显示,全球阻尼材料行业市场规模从2010年的约100亿美元增长到2019年的约150亿美元,年复合增长率为5%左右。
二、市场驱动因素1. 建筑行业需求增加:随着人们对建筑物声学和隔热性能要求的提高,阻尼材料在建筑行业的需求不断增加。
特别是在多层住宅、写字楼和公共场所等领域,阻尼材料被广泛应用于墙体、地板、天花板等结构上,以减少噪音和振动的传递。
2. 汽车行业需求增长:随着汽车工业的快速发展,车辆噪音和振动问题成为制约汽车舒适性和安全性的重要因素。
因此,汽车制造商在车辆底盘、车身和内饰等部位使用阻尼材料,以提高乘坐舒适性和降低噪音。
3. 电子行业需求增加:随着电子产品大规模普及,人们对电子产品的噪音和振动问题也越来越关注。
阻尼材料被广泛应用于手机、电脑、音响等电子产品中,以减少噪音和振动的干扰。
三、市场竞争态势目前,全球阻尼材料行业竞争态势激烈,市场上存在着众多的大中小型企业。
主要的市场竞争因素包括产品质量、性能、价格以及技术创新能力等方面。
市场领导者主要集中在美国和欧洲地区,这些公司拥有先进的技术和专利,能够提供广泛的产品线和解决方案。
四、发展趋势1. 新产品研发:随着科技的发展,阻尼材料行业不断推出新产品。
例如,高温阻尼材料、自修复阻尼材料等,使得阻尼材料的应用领域更加广泛。
2. 环保要求增加:随着人们环保意识的增强,对阻尼材料的环保性能要求也越来越高。
未来,阻尼材料行业将更加注重研发和生产环境友好型的产品。
3. 国内市场潜力大:虽然中国的阻尼材料行业起步较晚,但随着国内市场需求的不断增加和政府的支持,中国市场潜力巨大。
土木工程新材料研发与应用
土木工程新材料研发与应用在现代社会,土木工程作为基础设施建设的重要领域,对于材料的性能和质量有着极高的要求。
随着科技的不断进步,新材料的研发与应用成为推动土木工程发展的关键因素。
土木工程新材料的研发是一个充满挑战和机遇的领域。
传统的土木工程材料,如钢材、混凝土等,在长期的使用中已经暴露出一些局限性。
例如,钢材容易生锈腐蚀,混凝土在长期的荷载作用下可能会出现裂缝等问题。
为了解决这些问题,科研人员不断努力探索和创新,研发出了一系列性能优越的新材料。
纤维增强复合材料(FRP)是近年来在土木工程中得到广泛应用的一种新型材料。
FRP 具有高强度、轻质、耐腐蚀等优点,能够有效地提高结构的承载能力和耐久性。
在桥梁工程中,FRP 可以用于加固老旧桥梁,延长其使用寿命;在新建桥梁中,FRP 可以作为主要的受力构件,减轻桥梁自重,提高桥梁的跨越能力。
此外,FRP 还可以用于建筑结构的加固和修复,如加固柱子、梁等构件,提高建筑物的抗震性能。
高性能混凝土(HPC)也是土木工程新材料中的重要一员。
与传统混凝土相比,HPC 具有更高的强度、更好的耐久性和工作性能。
通过优化配合比,添加高效减水剂、矿物掺合料等,可以显著提高混凝土的性能。
HPC 在高层建筑、大跨度桥梁、海洋工程等领域得到了广泛的应用。
例如,在高层建筑中,使用 HPC 可以减小柱子和梁的截面尺寸,增加建筑的使用面积;在海洋工程中,HPC 的高耐久性可以有效地抵抗海水的侵蚀。
智能材料也是土木工程新材料研发的一个重要方向。
形状记忆合金(SMA)就是一种典型的智能材料,它具有形状记忆效应和超弹性,可以在一定条件下恢复到原来的形状。
在土木工程中,SMA 可以用于制作阻尼器,有效地减轻地震等灾害对结构的破坏。
此外,还有一些智能材料,如压电材料、磁流变材料等,也在土木工程的监测和控制领域展现出了广阔的应用前景。
土木工程新材料的应用不仅能够提高工程的质量和安全性,还能够带来显著的经济效益和社会效益。
新型磁流变阻尼器结构及原理阅读心得
新型磁流变阻尼器结构及原理阅读心得一、摘要本文介绍了一种新型磁流变阻尼器(MRD)的结构和原理,以及其在结构控制与减振方面的优势。
通过引入磁流变液(MRF),实现了阻尼器的力学性能在磁场作用下可控,为振动控制和阻尼提供了新思路。
文章首先概述了磁流变液的基本特性,然后详细阐述了MRD的工作原理、结构设计和性能优化方法。
通过仿真分析和实验验证了该阻尼器的有效性和实用性。
振动控制与阻尼技术在工程领域具有广泛的应用价值,如机器人、汽车、建筑等。
传统的阻尼方法往往存在能耗大、适应性差等问题。
研究新型、高效的阻尼器具有重要意义。
磁流变阻尼器(MRD)作为一种新型的阻尼器,因其优异的力学性能和可控性,在振动控制领域受到了广泛关注。
磁流变液(MRF)是一种智能材料,其力学性能受磁场影响显著。
在无磁场作用下,MRF表现为粘塑性流体;当施加磁场时,其粘度迅速增加,表现出类似固体的性质。
这种性质使得MRF在磁场作用下可实现快速、可逆的力学响应,为阻尼器提供了良好的性能基础。
结构设计:本文提出的MRD主要由磁场发生器、磁流变液、阻尼器结构和连接件组成。
磁场发生器负责产生磁场,磁流变液作为工作介质,阻尼器结构承担承载和传递力的作用,连接件确保各部件之间的稳定连接。
工作原理:当磁场发生器产生磁场时,磁流变液中的磁矩受到磁场力的作用,使其排列方向趋于一致,从而增加体系的粘度。
阻尼器内的阻尼力与振动速度成正比,实现对振动的控制。
通过调整磁场强度,可实现阻尼力在很大范围内连续可调,满足不同振动控制需求。
为了提高MRD的性能,本文对磁流变液的性能优化、阻尼器结构设计和连接件优化等方面进行了深入研究。
通过仿真分析,得到了MRD在磁场强度、阻尼器结构和连接件尺寸等参数变化时的力学性能变化规律,为实际应用提供了重要依据。
为了验证MRD的实际效果,本文进行了实验研究。
实验结果表明,该阻尼器在磁场作用下能够实现对振动的有效控制,且性能优越。
基于新型阻尼材料的汽车减振降噪仿真及实验研究
摘
要
基于 V i s u a 1 . L a b . A c o u s t i c s 对汽车车身板件对 车内噪声 的贡献量进行仿 真分 析 , 得到车身各板 件对车 内噪声最 大贡
献量 的峰值频率 , 用于指导基于阻尼减振 降噪技术 的汽车 改装 ; 并对 比汽车左前 车门粘贴新 型阻尼材料 改装 前后对 车 内噪声
的频率范 围内, 每个 截面可 以当作 是一个 点声源 , 则 由于整块板 的振动发声 而引起 车 内某一 目标点 上 的声压可由式 ( 1 ) 计算得 出
分析公式。刘涛 , 等 利用模态叠加法提取模态参
2 0 1 2年 9 月 4日 收到 , 1 O月 1 0日 修 改
第一作者简介 : 刘旺玉 ( 1 9 6 6 一) , 女, 博士 , 教 授。研究方 向 : 材料与 结构的一体 化建模 与设计 。
1 车 身板件对 车内噪声 的贡献量分析
1 . 1 板 贡献 量试 验分 析 的基本 原理
车 辆运 行 时 , 由来 自发 动 机 、 路 面 及 各 子 系 统
后备箱 、 轮 毂 等 J 。 汽 车 振 动 噪声 的 C A E仿 真 分
析, 是 汽 车 开 发 过 程 中 的非 常 重 要 的 一 个 环 节 J 。
仿真 软 件 V i r t u a 1 . L a b . A c o u s t i c s 分 析 车 身各 板 块 对 车 内噪 声 的 贡 献 量 , 对 汽 车 阻 尼 降 噪 处 理 提 出建 议, 并 采 于新 型汽 车 阻尼 减 振 片对 汽 车 左 前 车 门改 装, 测 量车 门改 装前后 对 车 内噪声 贡献量 情况 。
贡献量 , 结果表 明改装 后车门贡献量明显降低。 关键词 阻尼 材料 中图法分类号 仿真分析 汽车 改装 文献标志码 噪声贡献量 A T B 5 3 5 . 1 ;
《高分子阻尼材料》课件
高分子阻尼材料的性能评价
机械性能
高分子阻尼材料的机械性能是 指在受到力的作用下,材料的 变形和断裂等机械行为。
阻尼性能
通过测试材料的阻尼性能,可 以了解阻尼材料吸收振动的能 力和阻尼效率。
常用测试方法
目前,常用的测试方法有共振 法、冲击法、频率响应函数法 等。
高分子阻尼材料的应用案例
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汽车制造
在汽车制造中,高分子阻尼材料可以用于车身结构的支撑和保护,达到降噪和减震的 效果。
高分子阻尼材料的制备方法
反应加工法
通过在高分子材料基础上添 加一些化学品来实现材料的 阻尼效果,弹性高分子材料 就是应用这种方合物掺杂到另 一种聚合物基础上,然后将 其加热至熔融状态并形成一 个均匀的复合材料。
其他常用方法
还有一些其他方法也可以制 备高分子阻尼材料,如层间 剪切法、浸渍法等,但它们 通常需要更复杂的工艺。
高分子阻尼材料的前景展望
1 研究现状和发展动态
在阻尼材料方面,目前的研究重点不仅在于如何提高材料的吸振性能,还在于研发更高 效、更智能的制备工艺。
2 新型高分子阻尼材料的研究方向
研究人员还在探索一些新型高分子阻尼材料,如纳米复合材料、智能响应材料、多功能 阻尼材料等。
3 高分子阻尼材料的未来应用前景
高分子阻尼材料
高分子阻尼材料在现代制造业中发挥着越来越重要的作用。从汽车到建筑, 这种材料可以帮助我们更好地应对振动和噪音。
什么是高分子阻尼材料?
概述
高分子阻尼材料是一种能够吸收振动的材料,常用于降低机械和建筑结构的振动和噪音。
分类
基本上可以分为弹性高分子材料、聚合物复合材料和夹层结构。
特点
具有良好的稳定性、耐久性和吸振性,可以抵抗高负载和高能量的冲击力。
马氏体高阻尼合金的应用
马氏体高阻尼合金的应用
马氏体高阻尼合金是一种新型的材料,具有优异的高温稳定性、高强度、高韧性和高阻尼等特点。
其应用范围广泛,包括航空、航天、汽车制造、电子、军工等领域。
在航空、航天领域,马氏体高阻尼合金被广泛应用于制造高温结构件,如高温涡轮叶片、燃气轮机叶片、航空发动机叶轮盘等。
这些结构件需要在高温、高压、高速等复杂工况下工作,对材料的高温稳定性、高强度和高韧性有较高要求,而马氏体高阻尼合金正好具备这些特点。
在汽车制造领域,马氏体高阻尼合金可以用于制造发动机缸体、曲轴、连杆等结构件,提高发动机的性能和寿命。
同时,马氏体高阻尼合金还可以用于制造汽车悬挂系统中的减震器、弹簧等零部件,提高汽车的舒适性和安全性。
在电子领域,马氏体高阻尼合金可以用于制造电子元器件中的接触材料、弹性接触材料等,提高元器件的可靠性和使用寿命。
在军工领域,马氏体高阻尼合金可以用于制造高性能武器装备中的结构件、弹头、导弹等,提高军事装备的战斗力和可靠性。
综上所述,马氏体高阻尼合金的应用范围广泛,具有重要的战略意义和经济价值。
未来随着科技的不断发展和材料制备技术的不断提高,马氏体高阻尼合金的应用前景将更加广阔。
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阻尼材料行业分析报告
阻尼材料行业分析报告# 阻尼材料行业分析报告## 1. 引言阻尼材料是一种能够吸收能量和减弱振动或冲击的材料,广泛应用于机械、建筑、汽车和电子等领域。
本报告旨在对全球阻尼材料行业进行分析,包括市场规模、发展趋势和竞争格局等,以为投资方提供决策参考。
## 2. 市场概况### 2.1 市场规模根据市场研究机构的数据,全球阻尼材料市场在过去几年里保持稳定增长。
2019年,全球阻尼材料市场规模达到XX亿元,预计到2025年将达到XX亿元,年复合增长率约为X%。
### 2.2 市场细分阻尼材料市场可以根据不同的用途和材料类型进行细分。
主要的市场细分包括:- 液态阻尼材料- 胶体阻尼材料- 弹性减振材料- 粘弹性材料### 2.3 市场驱动因素阻尼材料市场的增长主要由以下因素驱动:- 建筑和基础设施领域的需求增长,推动了阻尼材料在震动控制和减振方面的应用。
- 汽车和航空航天行业对振动和噪音控制的需求不断增加。
- 新兴市场的快速工业化和城市化进程。
## 3. 市场竞争格局阻尼材料行业存在着激烈的竞争。
主要的竞争者包括:1. 全球领先企业:- 科氏工业公司- 赛默飞世尔科技集团- 克朗集团2. 本土企业:- 中国南方电网- 俄罗斯联邦电力公司- 巴西国家电力公司这些企业通过不断的研发和技术创新,不断提高产品质量和性能,以扩大市场份额。
## 4. 技术发展趋势### 4.1 新材料的研发随着科技的进步,新型阻尼材料的研发取得了重大突破。
例如,基于纳米技术的阻尼材料在减振效果和材料耐久性方面有显著的提升,成为行业的热点研究方向。
### 4.2 智能化阻尼材料智能化阻尼材料是近年来的发展趋势之一。
这些材料可以根据外界环境变化自动调整材料的硬度和阻尼性能,以达到更好的减振效果。
### 4.3 可持续发展环保和可持续发展是当前社会的重要关注点。
阻尼材料行业也在朝着环保方向发展,尽力减少对环境的负面影响。
例如,绿色阻尼材料的研发和应用在市场上得到了越来越多的关注。
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新型高阻尼材料的研发
阻尼材料能防止或减轻机械振动对部件的破坏,高聚物作为传统的阻尼材料,是利用其玻璃化转变区内的粘弹性中的粘性阻尼部分,将吸收的机械能或声能部分地转变为热能散逸掉,但其性能的进一?i 提高已不太可能。
因此,人们正积极探索新的阻尼材料。
国内外研究动向
美国宇宙工程研究中心于1991年提出在压电陶瓷上外接控制电路,将振动的机械能转变为电能再转变为热能,即通过能量来减振,这一思想引起了世人的关注。
其后日本理化学研究所和东京大学教授也相继展开同样的研究,但由于其结构复杂、成本昂贵,很难实用化。
1995年末,日本组织了开发新的高分子系阻尼材料的课题组。
在较短的时间内,发明了一系列高阻尼新材料,其性能要高出通常的阻尼材料的好几倍。
这种材料是一种有机高分子与小分子的杂化体系。
1999年4月起,他们由单纯的材料开发转向基础研究。
2002年4月又继续开发汽车用阻尼材料,有望于2004年在汽车上得到推广使用。
与此同时,重新组织了功能性小分子分散型高分子阻尼材料课题组,主要从事住宅用减振降噪材料及系统的研发与生产。
为满足军工的需求,国内许多研究单位也在十几年前就开始了对阻
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