材料弹性与阻尼性能课件
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材料的阻尼性能(内耗)一.内耗的概念大家都有这样的经验,振动的固体会逐渐静止下来。
如我们用一个铜丝吊一个圆盘使其扭动,即使与外界完全隔绝,在真空环境下也会停止下来。
这说明使振动得以停止的原因来自物体内部,物质不同会有不同的的表现,如改用细铅丝悬挂,振动会较快停下来。
我们把“机械振动能量由于内部的某种物理过程而引起的能量耗损称为内耗”能量损耗的大小对应着内耗损耗的大小,上面铅丝的内耗就比铜丝大(损耗大,衰减快,停得快)。
对于高频振动(兆赫芝以上),这种能量损耗又称超声衰减。
在工程领域又称内耗为阻尼。
在日常生活中,内耗现象相当普遍。
例如,古代保留下来的一些大钟,制造水平很高,敲击后余音不绝,这反映铸钟用的合金材料的内耗很低。
不过一旦钟出现裂纹,其声音便会很快停止下来,表明内耗已大为增加。
又如,人的脊椎骨的内耗很大,这样人走动时脚下的剧烈振动才不会传到人的大脑,而引起脑震荡。
在社会生活中,则常借用内耗概念来比喻一个单位内部因相互不配合使工作效率下降的现象。
关于内耗的研究主要集中在两个方面,一是寻求适合工程应用的有特殊阻尼本领的材料(通常用在两头。
内耗极小的材料,如制备钟表游丝,晶场显微镜的探针材料;内耗很大的材料,如隔音材料,潜艇的螺旋桨及风机)。
二是内耗的物理研究,由于内耗对固体中缺陷的运动及结构的变化敏感(上面大钟内的微裂纹),因此,常利用内耗来研究材料中各种缺陷的弛豫及产生相变的机制。
缺陷有点缺陷(零维):杂质原子替代原子空位缺陷有线缺陷:位错缺陷有面缺陷:晶界、相界、缺陷有体缺陷:空洞具体实验中常通过改变温度、振动频率或振幅、变温速度、试样组分及加工、热处理、辐照条件等研究各种因素对内耗的影响规律及产生内耗的机制。
上面两方面的研究是相辅相成的。
需求刺激研究,如国防军工需求,潜艇降噪的需要推动了对高阻尼材料的研究;反之,研究有助于开发,如Mn-Cu合金的内耗研究,发现材料在某一温存在一个马氏体相变,可引起很大的内耗峰,此内耗峰的峰位随材料的组分变化,故可通过调节,改变合金组成使这个内耗峰的峰温移至室温附近,以此增加合金在室温条件下的阻尼,现已用在潜艇螺旋桨的制造。
缓冲减振用弹性胶泥阻尼材料内容摘要:摘要:介绍了缓冲减振用新型橡胶—弹性胶泥的特点、主体材料结构、工作原理、可供选用的有机聚硅氧烷以及弹性胶泥缓冲器产品。
关键词:弹性胶泥。
阻尼材料。
弹性胶泥缓冲器液压油、金属弹簧、橡胶是常用的三种缓冲减振介质或材料,由它们制作的缓冲减振产品称为缓冲器或减振器。
摘要:介绍了缓冲减振用新型橡胶—弹性胶泥的特点、主体材料结构、工作原理、可供选用的有机聚硅氧烷以及弹性胶泥缓冲器产品。
关键词:弹性胶泥;有机硅;阻尼材料;弹性胶泥缓冲器液压油、金属弹簧、橡胶是常用的三种缓冲减振介质或材料,由它们制作的缓冲减振产品称为缓冲器或减振器。
液压缓冲器使用液压油作为缓冲介质,利用液压油在外力作用下的流动摩擦生热来吸收能量,但一直以来都存在液压油密封问题难以解决,没有得到广泛应用;金属弹簧缓冲器是利用弹簧的刚弹性,通过弹簧摩擦吸收能量,但其自重较大,弹簧磨损快,使用寿命短;橡胶作为缓冲、减振材料使用历史悠久。
一般是将加有硫化剂、填充剂等配合剂的橡胶放入模具内加热加压硫化成各种形状,利用硫化橡胶的弹性来达到缓冲、减振目的。
硫化后的橡胶其体积是不可压缩的 [1] ;由于硫化橡胶在使用过程中受到的疲劳破坏、永久变形、老化等原因,其使用寿命也有限。
一般情况下,上述三种缓冲器产品的维修期为一年。
而利用未硫化橡胶的粘弹性、流动性和体积可压缩性来制作的弹性胶泥是一种新型特种橡胶粘弹性高阻尼材料,由它制作的弹性胶泥缓冲器克服了液压缓冲器、刚弹簧缓冲器和硫化橡胶缓冲器的缺点,集合了它们的优点,具有特殊的减振缓冲性能和理想的使用寿命。
国外对弹性胶泥的研究在二十世纪六十年代就已开始,欧洲国家在八十年代的这项技术已经相当成熟,并在军事装备、工程机械、钢铁工业、桥梁建筑、铁路机车车辆等方面获得广泛的应用;国内对弹性胶泥的研究和使用始于二十世纪九十年代 [2,3] ,主要生产低容量的弹性胶泥缓冲减振器,其应用领域相对有限,可用于铁路机车车辆等方面的高容量弹性胶泥研究刚刚起步,技术尚不成熟。
阻尼片的应用原理大全1. 引言阻尼片(Damping pad)是一种广泛应用于工程结构振动控制的高弹性材料。
它的特殊结构和材料使其可以吸收和消散能量,减小结构的振动幅度,提高结构的稳定性和耐久性。
本文将介绍阻尼片的应用原理,包括材料特性、工作原理和应用领域。
2. 阻尼片的特性•高弹性:阻尼片由高弹性材料制成,可以承受较大的变形而不会失去弹性,能够提供良好的减震效果。
•耐高温:阻尼片可以在高温环境下工作,不会因温度变化而降低其性能。
•耐腐蚀:阻尼片采用防腐蚀材料制成,可以在恶劣环境中长期使用,不会受到腐蚀的影响。
3. 阻尼片的工作原理阻尼片通过吸收和消散振动能量来控制结构的振动。
其工作原理如下: 1. 结构振动时,能量被传递到阻尼片上。
2. 阻尼片的高弹性使其能够吸收能量并弹回原形,将能量转化为热能进行消散。
3. 阻尼片的高弹性同时减小了结构的振动幅度,从而提高了结构的稳定性和耐久性。
4. 阻尼片的应用领域阻尼片广泛应用于以下领域: - 建筑工程:阻尼片可以用于大楼、桥梁等结构的振动控制,提高结构的抗震性能。
- 航天航空:阻尼片可以用于飞机、航天器等载具的振动控制,提高载具的安全性和稳定性。
- 机械制造:阻尼片可以用于机械设备的减震和噪音控制,提高设备的运行效率和舒适性。
- 汽车工业:阻尼片可以用于汽车悬挂系统和座椅减震系统,提高驾驶舒适性和行驶稳定性。
5. 阻尼片的优势使用阻尼片有以下几个优势: - 减震效果好:阻尼片具有良好的减震效果,可以显著降低结构的振动幅度。
- 能量消散快:阻尼片能够快速吸收和消散振动能量,提高了结构的响应速度。
- 耐久性高:阻尼片采用高弹性材料制成,具有较长的使用寿命。
- 安装方便:阻尼片可以根据结构的需要进行定制,并且安装简便,适用于各种不同形状和规格的结构。
6. 结论阻尼片作为一种重要的振动控制材料,在工程结构振动控制领域有着广泛的应用。
它的特殊结构和材料使其具有优秀的减震效果和耐久性。