復合夾層板結構動力特性研究.pdf

1、武漢理工大學碩士學位論文摘要隨著振動及噪聲危害逐漸被人們認識，要求減振降噪的呼聲日益高漲。作為噪聲及振動控制的主要方法之一，粘彈性阻尼減振技術特別適合于寬頻多峰共振響應的控制。由于工程結構中廣泛采用粘彈性材料進行振動控制，以及近年來大量涌現(xiàn)的具有粘彈性性質的新材料，使得研究粘彈性線性復合結構的動力特性問題上升到重要位置。目前，粘彈性涂層有兩種形式:自由阻尼層與約束阻尼層。自由阻尼層通過粘彈性材料的拉壓變形來耗散結構振動時的機械能，而約束

2、阻尼層則通過該彈性材料的剪切變形來耗散結構振動時的機械能。約束阻尼層結構的減振效果優(yōu)于自由阻尼層結構。本文對粘彈性約束阻尼夾層板的動態(tài)特性進行了理論分析和數(shù)值計算。本文簡要介紹了粘彈性材料的基本特性，數(shù)學模型，耗能機理以及衡量粘彈性材料的性能指標。研究了彈性結構有限元動力學方程，然后分別給出了時域內粘彈性結構、彈性一粘彈性復合結構的有限元動力學方程并簡單介紹了敷設粘彈性材料的阻尼處理結構的形式及用于阻尼結構的計算分析的幾種有限元方法，但

3、這些方法中的大多數(shù)都把粘彈性材料的材料特性看成常數(shù)，這與粘彈性材料的時溫特性是不符的，所以得出的結果也是有較大誤差盡管一些作者考慮了粘彈性材料的時溫特性，但方法較為復雜，很難應用到較為復雜的結構。本文研究了約束阻尼夾層板固有頻率和損耗因子的一種有限元計算方法并考慮粘彈性材料的時溫特性，但在某一頻率下，粘彈性材料的耗能模量與儲能模量之比即為粘彈性材料在該頻率下的損耗因子，本文考慮了粘彈性材料的這一特性，提出基于大型通用有限元程序ANSYS

4、，采用模態(tài)應變能迭代法求解復合夾層結構的各階頻率及損耗因子。通過算例，表明該程序能夠滿足一定的精度要求，并通過討論粘彈性材料的邊界條件、厚度、剛度、層數(shù)的變化對結構的頻率和損耗因子的影響，得出了一些有益的結論，為最佳阻尼的處理提供了一定的依據(jù)。該方法可以方便地應用到大型復雜復合夾層結構中去，具有很好的實用性和較高的準確性。關鍵詞:粘彈性夾層結構ANSYS模態(tài)應變能法損耗因子武漢理工大學碩士學位論文thenaturalfrequencya

5、ndlossfactorinsandwichplateconsideringthetimetemperaturecharacteristics.Asweknownthevalueoflossfactorofviscoelasticmaterialisequaltotheratioofdissipativemodulusandstoragemodulusatsomefrequency.BasedonANSYSwecangetthenatu

6、ralfrequencyandlossfactorinsandwichstructuresbymodalstrainenergyiterationmethodandthevalidityofthemethodisverified.Howtheviscoelasticmaterialboundaryconditionsthicknessstiffnesslevelnumbertoaffectthenaturalfrequencyandlo

7、ssfactorisdiscussedinthepaperthensomeusefulconclusionsaredrawnfromthemwhichwillgiveengineersaguidelinetochoicetheoptimumdamping.Themethodcanbeusedinlargescaleandcomplexsandwichstructuresanditcangiveanassuranceofpracticab