材料阻尼性能測試方案

1、材料阻尼性能測試方案試驗?zāi)康模罕敬卧囼炛饕菍饘侔逶嚇?以及阻尼材料和金屬板組成的復合試樣,分別進行共振測試,測試計算出金屬板試樣的彎曲模量和損耗因數(shù),以及復合試樣的損耗因數(shù)和阻尼材料的復彎曲模量；通過共振測試方法,對均勻和分層均勻的材料,測定材料阻尼性能,測量結(jié)果可為聲學結(jié)構(gòu)設(shè)計和噪聲振動限制設(shè)計提供依據(jù),也可用于評價各種復合結(jié)構(gòu)試樣的振動阻尼效果.試驗原理：本次試驗采用矩形條狀試樣,所提及共振測試方案,測試方法分兩種： 方法 A A 是將試樣垂直安裝,上端剛性夾定,下端自由,簡稱懸臂梁方法； 方法 B B 是將試樣水平安裝, ,用兩條細線在試樣振動結(jié)點位置上懸掛, ,簡稱為自由梁方法.懸

2、臂梁法適用于大多數(shù)類型的材料,包括較軟的材料,自由梁法適用于測試剛硬挺直的試樣,對于較軟的材料,應(yīng)貼在金屬板上做成復合試樣進行測試.本次試驗所用測試系統(tǒng)包括鼓勵、響應(yīng)、和記錄三局部組成,利用數(shù)采系統(tǒng)信號發(fā)生器模塊鼓勵,對試樣施加簡諧鼓勵力,由響應(yīng)傳感器測試試樣的振動信號,經(jīng)放大后接入數(shù)采系統(tǒng)記錄,保持恒定的鼓勵力,連續(xù)改變頻率,測出試樣的速度彎曲共振曲線.根據(jù)彎曲共振頻率和共振峰寬度,共振峰頻寬取法類似半功率點法計算出儲能彎曲模量和損耗因數(shù).試驗裝置：1 1、量具：游標卡尺：用于測量試樣長度,最小分度應(yīng)為不大于 0.05mm0.05mm；螺旋測微器：用于測試試樣的寬度和厚度,最小分度應(yīng)不大于

3、0.002mm0.002mm；天平；溫度計：分辨率應(yīng)到達 0.10.1 攝氏度；說明：試件的長度和厚度等也可以在提供試樣時提供詳細的指標參數(shù).2 2、測試支架：懸臂梁或自由梁測量支架應(yīng)注意預防外界機械振動干擾并符合一定要求：(1)(1)、測量裝置的固有頻率應(yīng)遠離測試頻率范圍,測量支架應(yīng)有重的基座；(2)(2)、懸臂梁測量支架的夾具應(yīng)有足夠的火持力,預防產(chǎn)生度假的摩擦阻尼；(3)(3)、自由梁測量支架的懸線應(yīng)柔細,長度不宜短于 30cm,30cm,推薦使用絲線或者棉線；3 3、測試儀器及傳感器本次試驗使用 DH592DH5922 2 動態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),配置信號發(fā)生器模塊,1301301 1 掃頻

4、信號發(fā)生器及非接觸式激振器,和非接觸式磁電式速度傳感器(這個正在找);4 4、其他恒溫箱： 沿試樣長度方向的溫度要均勻,不均勻度應(yīng)不超過土 1 1 攝氏度,在每次測量過程中,溫度應(yīng)保持穩(wěn)定.變溫測量時,升溫速率應(yīng)平穩(wěn)可控.四、試樣試樣制備應(yīng)按標準要求提供.懸臂梁方式的復合試樣,應(yīng)保存 20mm-25mm20mm-25mm的根部沒有待測材料,以便夾緊,或者可以加工成加厚的金屬根部.五、試驗程序：1 1、測量材料密度2 2、測量試樣的橫截面尺寸3 3、安裝試樣懸臂梁方式時,在測量支架的夾具夾緊試樣后,測量試樣的自由長度；自由梁方式,應(yīng)注意先測量試樣長度,計算出各階節(jié)點到試樣末端的距離； 再懸掛試樣

5、,主要在不同階的共振方式上測試時,應(yīng)水平懸掛在對應(yīng)階數(shù)的節(jié)點位置上；4 4、傳感器安裝和激振器安裝5 5、溫度調(diào)節(jié)6 6、測量記錄7 7、其他對于復合試樣試驗,用復合試樣方式測量阻尼材料的復彎曲模量,應(yīng)分兩步進行：A)A)測量金屬基板的共振頻率和儲能彎曲模量；B)B)制成復合試樣后再測共振頻率和共振峰寬度；由二次測量的數(shù)據(jù),按公式即可計算出阻尼材料的復彎曲模量六、結(jié)果計算1 1、均勻試樣：其彎曲模量和損耗因數(shù)由以下公式計算：E Ef44(3(3) )1/2l l2/h/h2(f(fi/k/ki2) )2(1)(1)tanffi/fi(2)一一E EfE Eftantant(3)(3)式中：,E

6、 Ef儲能彎曲模量,Pa；E Ef損耗彎曲模重,Pa；tanf彎曲損耗因數(shù);試樣材料密度,kg/m3;l l在自由梁方式時為試樣長度,在懸臂梁方式時,那么為試樣自由長度,m m; ;i i共振階數(shù)；h h試樣厚度,m;fi第i i階共振頻率,Hz；fi第i i階共振峰寬度,Hz；.2ki第i i階共振時的數(shù)值計算因子；2 2、復合試樣將阻尼材料粘帖在金屬板的一面,是工程上常用的自由阻尼結(jié)構(gòu)形式,復合試樣的損耗因數(shù)和阻尼材料的復彎曲模量由以下公式計算：D/0(4)Th/h0(5)u(1DT)(fcfi)2(6)(6)v46T4T2fci復合試樣第i i階共振頻率；E Ef阻尼材料的儲能彎曲模量,

7、Pa；E Ef0金屬基板的儲能彎曲模量,Pa；tant阻尼材料的損耗因數(shù);D D密度比;阻尼材料的密度,kg/m3;0金屬材料白密度,kg/m3;h h阻尼層厚度, ,金屬板厚度, ,出復合試樣的損耗階數(shù)金屬板的儲能彎曲模量 E E；.可以使用1 1計算出,代入1010, ,計算出阻尼材料的儲能彎曲模量 EfEf, ,將結(jié)果和8 8代入1111, ,可以計算出阻尼材料的損耗因數(shù)tant,這樣就可以計算出阻尼材料的復彎曲模量.E EftanE Ef/E/Ef0fcifciE Efo(uv)(uv)、,(uv)uv)24T4T2(1u)(1u)2T2T31MT14MT6MT24MT3M2T4cMT_2_32_436T4T2MTMT式中