專利名稱：一種蜂窩型阻尼減振裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及減振降噪技術(shù)領(lǐng)域，尤其是ー種新型的應(yīng)用于紡織墻板中的阻尼減振裝置。
背景技術(shù)：
減振和降噪是振動控制中的兩個要求，減振技術(shù)常用的方法是通過對質(zhì)量、剛度、阻尼系數(shù)的控制，達(dá)到減小振幅的目的。在質(zhì)量、剛度、阻尼系數(shù)這三個參數(shù)中，傳統(tǒng)方法往往更注重對質(zhì)量和剛度的控制。比如通過增加紡織墻板的質(zhì)量，從而將振源和所要隔振的區(qū)域分離開來以實現(xiàn)減振，這種減振方式在一定頻率范圍內(nèi)具有很高的減振效率，其缺點是減振裝置的質(zhì)量和占用的空間比較大，特別是當(dāng)設(shè)備要求高分貝減振時，往往會因為減振裝置的質(zhì)量和占用空間過大而無法滿足設(shè)計要求。另ー種方法是設(shè)計雙墻板結(jié)構(gòu)來實現(xiàn) 隔振減振，其包括第一墻板、第二墻板以及兩墻板之間的粘弾性材料，可采用低密度的粘彈性材料來避免出現(xiàn)減振裝置質(zhì)量過大的問題，但雙墻板結(jié)構(gòu)中粘弾性材料往往厚度較大，從而導(dǎo)致減振裝置空間過大。同吋，上述兩種方法在無法改變機械結(jié)構(gòu)(如薄板結(jié)構(gòu)等)的場合無法實施；其次，這些方法只是將機構(gòu)(系統(tǒng))或零件的頻率響應(yīng)函數(shù)(Frequency Response Function, FRF)進(jìn)行水平平移，其可以改變系統(tǒng)的固有頻率，但基本不影響響應(yīng)特征，或者說對振動的能量沒有消耗。上述問題可通過采用増加部件或系統(tǒng)的阻尼來解決。阻尼是衡量系統(tǒng)損耗振動能或聲能的能力，阻尼越大，系統(tǒng)從受激振到回復(fù)至受激前的狀態(tài)所經(jīng)歷的時間就越短，其基本原理是直接通過分子運動進(jìn)行耗散能量。各種阻尼技術(shù)都是圍繞如何把受激振動機械能轉(zhuǎn)為其他形式的能量(如熱能、變形能等)，從而達(dá)到減振降噪的功能和目的。中國實用新型專利(ZL200920061886.5)公開了ー種可適用于薄壁結(jié)構(gòu)上的阻尼減振片材，但其阻尼層結(jié)構(gòu)過于單一而無法實現(xiàn)高效率的減振。中國實用新型專利(ZL200720073829.X)提出了一種變阻尼減震器，通過電磁線圈的外加磁場改變從阻尼孔流出的磁流變液粘度達(dá)到變阻尼減振，其缺點是阻尼系數(shù)隨機變化，造成間歇性的振動強與弱，減振效果不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述背景技術(shù)的不足，提供一種阻尼減振裝置，可通過阻尼層內(nèi)部的幾何體結(jié)構(gòu)而使阻尼層具有各向異性，使受激振動機械能轉(zhuǎn)為其他形式的能量(如熱能、變形能等)，使振動波-聲波得到最大程度的衰減；該機構(gòu)還應(yīng)有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量和體積小、便于薄板處安裝等優(yōu)點。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是—種蜂窩型阻尼減振裝置，包括采用低密度阻尼材料一體成型的入射層、輻射層、位于入射層和輻射層之間的阻尼層；其特征在于所述阻尼層由ー組縱橫排列的幾何體結(jié)構(gòu)組成，所述幾何體結(jié)構(gòu)與所述入射層、輻射層組合成蜂窩狀，各幾何體結(jié)構(gòu)均同向布置，并且各幾何體結(jié)構(gòu)在橫向和縱向均間隔一定距離。所述幾何體結(jié)構(gòu)由兩個張ロ方向相向而對的子單元組成，每個子単元具有兩條ー體成型的減振邊，其中一條減振邊與所述入射層連接，并且與入射層的夾角為Ci1 ;另一條減振邊與所述輻射層連接，并且與輻射層的夾角為α2;兩條減振邊之間的夾角為所述α I的取值為30-45°，α 2的取值為30-45°。所述低密度阻尼材料為樹脂。本發(fā)明的工作原理是本發(fā)明的入射層靠近振源部位安裝，輻射層靠近需減振的部位安裝，振動波-聲波從入射層入射后進(jìn)入阻尼層，由于阻尼層中的幾何體結(jié)構(gòu)中之間具有一定間隙，因此阻尼層具有各向異性(材料在各方向的力學(xué)和物理性能呈現(xiàn)差異的特性)，振動波-聲波在幾何體結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生漫反射，使受激振動機械能轉(zhuǎn)為其他形式的能量(如熱能、變形能等)，從而吸收部分振動波-聲波，實現(xiàn)減振降噪，小部分能量從輻射面輻射出來。 本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量和體積小，便于薄板處安裝，而且由于阻尼層的幾何體結(jié)構(gòu)可將受激振動機械能轉(zhuǎn)為其他形式的能量(如熱能、變形能等)，因此減振降噪效果較好。


圖I是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是振動波-聲波在本發(fā)明中的傳播方式示意圖。圖3是振動波-聲波在本發(fā)明中傳播的傳播衰減過程示意圖。圖4是本發(fā)明的工作原理示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖所示的實施例進(jìn)ー步說明。如圖I所示，本發(fā)明所述的ー種蜂窩型阻尼減振裝置，包括采用低密度阻尼材料一體成型的入射層A (厚度為O. 05-0. Imm)、輻射層B (厚度為O. 05-0. 1mm)、位于入射層和輻射層之間的阻尼層C (厚度為O. 2-0. 4mm);阻尼減振裝置的入射層A安裝在機器的振源部位，輻射層B安裝在機器需減振的部位，從而減弱相關(guān)部位的振動。所述阻尼層由ー組縱橫排列的幾何體結(jié)構(gòu)組成，各幾何體結(jié)構(gòu)均同向布置，并且在橫向和縱向均間隔一定距離，距離為O. 2-0. 4mm，從而使阻尼層具有各向異性(材料在各方向的力學(xué)和物理性能呈現(xiàn)差異的特性)。所述幾何體結(jié)構(gòu)由兩個張ロ方向相向而對的子單元組成，每個子単元具有兩條一體成型的減振邊，其中一條減振邊與所述入射層連接，并且與入射層的夾角為Q1 ;另一條減振邊與所述輻射層連接，并且與輻射層的夾角為α2;兩條減振邊之間的夾角為;所述α !的取值為30-45°，α 2的取值為30-45°。因此，每個幾何體結(jié)構(gòu)的兩個子単元和上述入射層、輻射層組成一個蜂窩狀的結(jié)構(gòu)。上述低密度阻尼材料可以采用樹脂，推薦采用高粘彈性復(fù)合材料QY8911 (可外購獲得)，材料參數(shù)為彈性模量E1 = 150Gpa，弾性模量E2=9. 77Gpa，剪切模量G12 = 4. 47，泊松比 μ = O. 33,密度 P = 2600kg/m3。圖2說明了振動波-聲波的傳播方式，其中阻尼層內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有各向異性，入射振動波-聲波I從入射層A入射并有微小部分反射振動波-聲波2反射回來，余下部分繼續(xù)傳播并通過具有各向異性的阻尼層而從輻射層射出輻射振動波-聲波3。依靠阻尼層中幾何體結(jié)構(gòu)5的具有各向異性的幾何體結(jié)構(gòu)，振動波-聲波或多或少被減弱。圖3說明了振動波-聲波的傳播衰減過程，其振動波-聲波I經(jīng)過阻尼層C中具有各向異性的幾何體結(jié)構(gòu)，其傳播方向可從與入射層垂直的方向，在幾何體結(jié)構(gòu)中漫反射至平行于輻射層的傳播方向，從而減小振動和噪音。圖4中，入射層A直接與振源體相接觸，輻射層B與機器需減振的部位接觸，幾何體結(jié)構(gòu)5由材料QY8911所制成，本發(fā)明中Ci1= a2，Ci1的范圍a i = 30° □ 45°。結(jié)合 圖2和圖3可以分析得出，振動波-聲波通過上述阻尼層，振動波-聲波的能量得到衰減，Y方向的振動波-聲波從入射層A入射，傳播到輻射層B，Y方向的振幅已經(jīng)減弱，從而達(dá)到良好的減振效果。
權(quán)利要求
1.一種蜂窩型阻尼減振裝置，包括采用低密度阻尼材料一體成型的入射層(A)、輻射層(B)、位于入射層和輻射層之間的阻尼層(C)，所述入射層安裝在設(shè)備振源部位，所述輻射層安裝在設(shè)備需減振的部位；其特征在于所述阻尼層由ー組縱橫排列的幾何體結(jié)構(gòu)(5)組成，所述幾何體結(jié)構(gòu)與所述入射層、輻射層組合成蜂窩狀，各幾何體結(jié)構(gòu)均同向布置，并且各幾何體結(jié)構(gòu)在橫向和縱向均間隔一定距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種蜂窩型阻尼減振裝置，其特征在于所述幾何體結(jié)構(gòu)由兩個張ロ方向相向而對的子單元組成，每個子単元具有兩條一體成型的減振邊，其中一條減振邊與所述入射層連接，并且與入射層的夾角為Ci1 ;另一條減振邊與所述輻射層連接，并且與輻射層的夾角為α2;兩條減振邊之間的夾角為
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種蜂窩型阻尼減振裝置，其特征在于所述Ci1的取值為.30-45。，α 2 的取值為 30-45。。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的一種蜂窩型阻尼減振裝置，其特征在于所述入射層與輻射層平行布置，或者同心布置。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種蜂窩型阻尼減振裝置，其特征在于所述低密度阻尼材料為樹脂。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型的應(yīng)用于紡織墻板中的阻尼減振裝置。目的是提供的減振裝置應(yīng)可通過阻尼層內(nèi)部的幾何體結(jié)構(gòu)而使阻尼層具有各向異性，使受激振動機械能轉(zhuǎn)為其他形式的能量(如熱能、變形能等)，使振動波-聲波得到最大程度的衰減；該機構(gòu)還應(yīng)有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量和體積小、便于薄板處安裝等優(yōu)點。技術(shù)方案是一種蜂窩型阻尼減振裝置，包括采用低密度阻尼材料一體成型的入射層、輻射層、位于入射層和輻射層之間的阻尼層；其特征在于所述阻尼層由一組縱橫排列的幾何體結(jié)構(gòu)組成，所述幾何體結(jié)構(gòu)與所述入射層、輻射層組合成蜂窩狀，各幾何體結(jié)構(gòu)均同向布置，并且各幾何體結(jié)構(gòu)在橫向和縱向均間隔一定距離。
文檔編號E04B1/98GK102691360SQ201210147288
公開日2012年9月26日 申請日期2012年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月14日
發(fā)明者周香琴, 李秦川, 武傳宇, 胡旭東, 陳換過, 魯寧 申請人:浙江理工大學(xué)