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结构阻尼复合材料及其研究进展（完整版）实用资料
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结构阻尼复合材料及其研究进展
StructuralDampingCompositeandIts
ResearchProgress
余启勇,马玉璞,郭万涛,吴医博
(洛阳船舶材料研究所,河南洛阳471039
YUQi2yong,MAYu2pu,GUOWan2tao,WUYi2bo
(LuoyangShipMaterialResearchInstitute,Luoyang471039,Henan,China
摘要:阻尼材料是近几十年来发展起来的一种新型减振降噪材料。由于其特殊用途,深受国内外关注,而兼具高阻尼和静态力学性能的结构阻尼复合材料则具有十分广阔的应用前景,目前国内外对结构阻尼复合材料的研究和开发十分重视。本文主要介绍了近年来国内外纤维增强树脂基结构阻尼复合材料的实验及理论进展情况,总结了以下几个方面的内容:结构阻尼复合材料的发展现状,阻尼分析模型,提高复合材料阻尼的方法和制备结构阻尼复合材料的工艺。
关键词:复合材料;结构阻尼;共固化
文献标识码:A文章编号:100124381(2007Suppl20253206
Abstract:Dampingmaterialisanewmaterialforreducinglibrationsandnoisesdevelopedinrecentyears.ManypeopleinandoutofChinabegintointerestedinthiskindofmaterialforitsspecialuse.
Thestructuraldampingcompositesthathavenotonlyhighdampingbutalsohighstrengthandmodu2luswillholdanextensiveapplicationfuture.Atpresentmanycountrieshaveputemphasisonthestudyandexploitationofstructuraldampingcomposites.Thedevelopmentoftheoryandexperimentofthestructuraldampingcomposite,whichismadeoffiber2reinforcedresin,areintroducedinthisar2ticle.Summarizedthecontentsasfollows:thedevelopmentofstructuraldampingcomposites,themodelofdampinganalysis,themeansabouthowtoincreasethedampingoffiberreinforcedcompos2itesandthetechniquesonhowtofabricatethestructuraldampingcomposites.
Keywords:laminatedcomposites;structuraldamping;cocure
结构阻尼复合材料不仅具有高的刚度,而且具有
较高的阻尼容量。它是近年来发展起来的先进复合材料。它的母体采用的是纤维增强复合材料,与传统的以钢板为母体的结构阻尼材料相比,使用纤维增强复合材料代替钢板,粘弹层能够更好的与复合材料结合在一起,有效提高整个结构阻尼材料的比强度、比模量,而且纤维增强复合材料本身的阻尼性能要优于钢板1~2个数量级。
结构阻尼复合材料是目前较理想的减振降噪材料,它不但在控制噪声和振动方面,而且在延长结构承受循环载荷和冲击的服役时间方面也扮演者重要角色。美、日、英、德等对结构阻尼复合材料的研究较为成熟,并且都已批量生产,得到广泛应用[1]。国内于二十世纪80年代中期开始研制阻尼结构,但进展相对较慢,且产品仅在舰艇、汽车制造、机械等领域得到应用,有必要进行深入研究。1结构阻尼复合材料的母体2纤维增强复合材料
结构阻尼复合材料的强度由所选的母体材料2纤维增强复合材料确保[2],在保证复合材料强度的同时,也需要适当增大本身的阻尼性能。
纤维增强复合材料具有高刚度,高强度,质量轻等优点,已经作为一种主要的结构材料用于航天,舰船,汽车等工程领域。但纤维增强复合材料多数场合都是使用整体成型制作结构件,和传统金属结构材料不同,不能期望通过连接部位的摩擦达到振动的衰减(结构衰减。比如对于人造卫星等宇航结构来说,结构的振动会造成运载机器的损坏,天线位置精度下降。
目前提高复合物材料阻尼的途径可以分为两大类[3]],一是增加材料的固有阻尼,另一种途径是对复合物材料外加阻尼。
纤维增强复合材料常用的阻尼改性方法有[4]:
(1改善复合材料本身的阻尼性能