阻尼結構

通常有如下幾種基本的形式：①自由阻尼層結構。即在振動構件的基層板上牢固地粘合一層高內阻尼材料。這種結構的損失因數(shù)與阻尼層和基層板的厚度比及其彈性模量比有關。阻尼層的厚度一般以基層板的厚度的1-4倍為宜。②間隔阻尼層結構。是在阻尼層與基層板之間增加一層能承受較大剪切力的間隔層（一般用剛性蜂窩結構），目的是增加阻尼層的剪切變形。③約束阻尼層結構。是在自由阻尼層的外側再粘附一種彈性模量很大的薄層材料（如金屬箔層），外側薄層對阻尼層起約束作用，以增加其剪切變形。約束薄層、阻尼層與基層板的厚度比可以小到1：1：10。④間隔約束阻尼層。即在約束層與金屬板之間再加一層間隔層，使間隔阻尼層結構和約束阻尼層結構二者的優(yōu)點結合起來。除此之外，還有其他的結構形式，但基本機理是相同的，共同的特點就是以最少的阻尼材料發(fā)揮盡可能大的阻尼作用，以達到減輕結構重量和節(jié)約材料的目的。 2100433B

阻尼結構(damping construct)將阻尼材料與構件結合成一體以消耗振動能量的結構。

阻尼一般可以分為3 類：系統(tǒng)阻尼、結構阻尼以及材料阻尼。系統(tǒng)阻尼是在系統(tǒng)中設置專用阻尼減振器，如減振彈簧、沖擊阻尼器等。結構阻尼是在系統(tǒng)的某一振動結構上附加材料或形成附加結構，增加自身的阻尼能力。材料阻尼是材料本身所具有的阻尼特性，它代表了依靠材料本身的阻尼特性消耗機械振動能的能力。與其它兩種阻尼相比，材料阻尼是最基本的阻尼形式 ，存在于各種材料之中。 探究材料內部的微觀機理，尋求具有高阻尼的材料；在阻尼材料也有著大量的研究，比如像金屬橡膠這樣的各向異性材料、熱熔型阻尼材料、粘滯阻尼材料、各種復合阻尼材料等?？偟膩碚f阻尼材料分為粘彈性阻尼材料、高阻尼合金以及復合阻尼材料三種，這些阻尼材料在很多領域都發(fā)揮著重要作用。研究材料的阻尼行為，開發(fā)具有較高阻尼性能的結構材料，對于解決由振動造成的問題具有十分重要的意義。對結構件的材料阻尼特性進行定量的測量及計算，能夠為機械設備的結構設計和生產提供十分重要的參考依據(jù)，因此材料阻尼特性測量是減振降噪技術中重要的一個環(huán)節(jié)。

最常用的材料阻尼測試方法，是參照國標《GBT18258-2000 阻尼材料 阻尼性能測試方法》等阻尼測試標準，將被測材料制作成標準試樣，通過激振器等激勵手段，激發(fā)試樣的阻尼振動，獲得其共振響應信號，經過數(shù)據(jù)處理計算出材料阻尼比。材料阻尼測試問題可以歸結為系統(tǒng)辨識問題，包括系統(tǒng)、激勵和響應三個部分。在材料阻尼測試的問題中，系統(tǒng)即是材料阻尼試樣本身，它的阻尼特性參數(shù)就是需要識別的系統(tǒng)參數(shù)。系統(tǒng)的激勵信號由我們給定，通常是瞬態(tài)的沖擊信號、或者持續(xù)激勵的掃頻信號，激勵信號可以通過信號采集直接獲得。系統(tǒng)的響應信號就是材料阻尼試樣在被激勵之后的振動信號，需要使用儀器進行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理 。

阻尼比是無單位量綱，在土動力學 中為材料阻尼的 一種量度，表示了結構在受激振后振動的衰減形式?？煞譃榈扔?，等于0, 大于1，0~1之間4種，阻尼比=0即不考慮阻尼系統(tǒng)，結構常見的阻尼比都在0~1之間。阻尼比用于表達結構阻尼的大小，是結構的動力特性之一，是描述結構在振動過程中某種能量耗散的術語，引起結構能量耗散的因素（或稱之為影響結構阻尼比的因素）很多，主要有（1）材料阻尼、這是能量耗散的主要原因（2）周圍介質對振動的阻尼。（3）節(jié)點、支座聯(lián)接處的阻尼（4）通過支座基礎散失一部分能量。（5）結構的工藝性對振動的阻尼。2100433B

本課題研究較大幅度提高混凝土阻尼并同時改善混凝土性能的途徑、機理和效果，發(fā)展高阻尼減振結構，實現(xiàn)無控制裝置的結構自減振目標。.通過微觀試驗，研究纖維、高阻尼聚合物乳液及其表面改性技術增強混凝土材料阻尼和改善混凝土性能的機理；研制開發(fā)三點彎曲大尺寸梁式材料阻尼測試裝置，突破混凝土材料阻尼準確定量測試的瓶頸；通過阻尼增強混凝土的實際阻尼測試，研究纖維、高阻尼聚合物乳液等復合阻尼增強材料及其表面改性技術增強混凝土阻尼的效果，還通過物理力學試驗，研究阻尼增強材料對混凝土及其配筋構件抗沖擊、早期收縮、抗?jié)B、抗凍等性能影響或改善的效果；建立阻尼增強混凝土的本構關系，提出由材料本構關系出發(fā)建立多高層混凝土結構阻尼矩陣、分析預測混凝土結構振型阻尼比與減振效果的方法，進行阻尼增強混凝土框架結構的振動臺試驗，驗證結構減振效果和分析方法。力爭建立高阻尼自減振混凝土結構的混凝土材料阻尼改性、設計和實現(xiàn)方法。