约束层阻尼结构降噪性能的测试分析

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约束层阻尼结构降噪性能的测试分析１５１

图２约束层阻尼结构

Ｆｉｇ．２Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄｄａｍｐｉｎｇ

的刚度。约束层阻尼结构由于其使用方便，节省空间，无需改变原有设计并且在很宽的温度和频率范围内提供高阻尼等特点，被越来越广泛地应用于飞机、列车、硬盘、建筑等领域作为减振降噪的手段。例如飞机蒙皮和内饰壁板等机舱薄壁结构大量使用的压敏型约束阻尼材料，可以将蒙皮和内饰壁板的结构损耗因子提高６—１０倍，并降低机舱内噪声３—２０ｄＢｉ

３｜。

２约束阻尼材料的性能试验

对于材料研究者来说，一般通过材料的阻尼性能随温度和频率的变化关系来分析阻尼材料。目前，研究材料阻尼性能的实验方法主要有自由振动法、强迫共振法、强迫非共振法等。其中强迫非共振法最常用，该方法主要用动态黏弹仪对材料试样进行测试，可以直接得到材料的损耗因子、储能模量、损耗模量与温度或频率之间的关系曲线，图３为３Ｍ公司压敏型阻尼材料１１２的损耗因子和储能模量曲线。从图中曲线可以找出在不同温度和频率下材料的损耗因子和损耗模量，从而分析出材料的最佳使用温度和频率。

・口。损耗角一一

图３３Ｍ阻尼材料１１２损耗因子

Ｆｉｇ．３Ｇ’ａｎｄｌｏｓｓｆａｃｔｏｒ

ｏｆ３Ｍｄａｍｐｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓ约束层阻尼降噪性能测试

对于使用者来说，更为关心阻尼材料使用后所获得的减振降噪性能。通常来说进行阻尼降噪设计的产品一般具有模态频率低而密集，且尺寸大设计更改困难等特点，如机动车辆厢体，飞机舱等。因而为了初步评估实际应用的减振降噪效果，本文利用动力学相似原理来设计试验，即两个具有相似模态的结构其在同一激励下的响应也是相似的。通过对大多应用减振降噪结构模态的调研和分析后，设计了一个简支软结构梁，其在２０００Ｈｚ内所集中的模态与大多薄壁厢体具有相似性。采用正弦扫描和类白噪声随机振动激励激振简支梁的方法，分别测试粘贴阻尼材料和未贴阻尼材料的空白试样简支梁响应值的变化，来评估阻尼材料的减振降噪性能。

（１）试件材料

本试验采用４００ｍｍ×３５ｍｍ×２ｍｍ的铝板梁结构模拟实际产品安装结构，约束层阻尼结构为为厚度０．１２５ｎｌｌｎ的３Ｍ阻尼材料１１２Ｐ０５和１ｍｍ的铝箔约束层。

（２）试验设备

序号仪器设备名称型号１３Ｔ推力电动振动台８１２ＶＨ２，振动控制仪ＤＰ５６０３，电荷放大器２６９２４，传感器４３７５Ｖ５、４３８４Ｖ６、４３８４Ｖ

（３）试验方法

本试验采用正弦扫描和随机振动两种方法测试和分析约束阻尼材料的减振降噪性能。对铝板梁粘贴阻尼板前后的正弦扫描的共振峰和宽带随机扫描振动响应进行测试。抽取四个样本进行试验，以排除单个样本试验可能出现的奇异现象，使得结果更具有普遍性特征。

测试系统的工装固定在振动台附加台面上，振动控制点在台面上对称位置并在固定点附近（两点），采用两点平均值控制；振动测量点固定在在铝板支架梁工装上（一点），结构如图４。

图４测试工装结构图

Ｆｉｇ．４Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｔｅｓｔｔａｂｌｅ

（４）试验结果

试验数据分为两个部分，一是未作阻尼处理时测试工装支架梁在试验条件激励下的响应数据；二是约束阻尼处理后测试工装支架梁在实验条件激

励下的响应数据（图５、图６、图７）。万方数据

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