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阻尼减振降噪指南

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阻尼材料减振降噪原理及设计指南

一、减振降噪原理

       阻尼材料是指任何振动系统在振动中由于外界作用和/或系统本身固有的原因引起的振动幅度逐渐下降的特性即能够将振动能转化为热能消耗的材料。分为自由阻尼和约束阻尼两种形式:
       自由阻尼,也叫扩展阻尼,如下图左侧所示,直接将阻尼材料粘附到需要作减振处理的结构件表面,当发生弯曲振动时,通过阻尼层的拉伸形变来消耗能量,从而达到抑制振动降低噪声效果,如我公司生产的TD09阻尼板材、TD10阻尼膏等,就是自由阻尼结构的阻尼材料。
       约束阻尼,如下图右侧所示,即在阻尼层上再粘附一层高模量的刚性约束层材料,当结构件发生弯曲时,通过阻尼层的剪切形变来消耗能量,从而达到减振降噪的目的,如我公司生产的TD08阻尼涂料,就是这种机构形式的阻尼材料。
       力学中,剪切形变作用力远远大于弯曲形变的作用力,因此,约束型阻尼结构效果要好于自由型阻尼结构。

二、使用部位

    阻尼材料与吸声材料不同,它是一种主动降噪材料,其原理是将振动机械能转化为热能耗散掉,使产生噪声的振动能量大大衰减,即从振(声)源上有效地控制振动和噪声,因此,阻尼材料应主要用于产生振动和噪声的部位及振动传递途径中的相关部位,例如:
    1、舰船的主/辅机舱、舵机舱、大型空调室、应急发电室等的底部及围壁。
    2、舰船的集控室、仪器设备室、船员办公室、休息室、餐饮室底部及围壁。
    3、其它领域如大型通风管道的外壁、建筑钢结构顶层钢板内侧、发动机室、隔音门罩钢板内侧壁及其它有振动噪声产生的相关部位。

三、用量计算

      阻尼材料的使用厚度通常是基材厚度的1.5~2.0倍,使用量与基材的材质、面积和厚度有关,其计算公式为
      阻尼材料用量=产品厚度(mm)×面积(㎡)×密度(g/cm )
      其中我公司生产的TD08阻尼材料约束层密度为1.5g/cm ,阻尼层密度为1.1g/cm ;TD09阻尼板材密度为1.7 g/cm 、TD10阻尼膏密度为1.2g/cm 。
      即:1、TD08阻尼涂料用量=阻尼层用量+约束层用量
       阻尼层用量=阻尼层厚度(如1.5mm)×面积(㎡)×1.1g/cm
      约束层用量=约束层厚度(设计阻尼涂料总厚度-阻尼层厚度1.5mm)×面积(㎡)×1.5g/cm
       2、TD09阻尼板材总用量=板材用量+阻尼膏用量
     阻尼板材用量=(设计阻尼板材总厚度mm-阻尼膏厚度mm)×面积(㎡)×1.7g/cm 
       3、TD10阻尼膏用量=阻尼膏厚度(mm)×面积(㎡)×1.2g/cm
其中阻尼材料厚度铝质基材取其厚度的1.5~1.7倍;钢质基材取其厚度的1.5~2.0倍。

四、节点处理

 


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