03 减振降噪阻尼材料介绍
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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。
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。
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)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、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。
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)。