航空用綠色減振涂層制備技術(shù)及機理研究

學(xué)生：郝騰飛航空用綠色減振涂層制備技術(shù)及機理研究

選題依據(jù)研究基礎(chǔ)課題研究方案研究計劃進度與效果預(yù)測1324匯報內(nèi)容

選題依據(jù)研究基礎(chǔ)課題研究方案研究計劃進度與效果預(yù)測1324匯報內(nèi)容

第一部分選題依據(jù)01選題依據(jù)—課題來源與研究目的課題來源：[1]成都飛機工業(yè)（集團）有限責(zé)任公司項目——航空用高阻尼低成本綠色減振降噪涂層技術(shù)[2]成都飛機工業(yè)（集團）有限責(zé)任公司項目——飛機管道安裝應(yīng)力的影響機理及控制技術(shù)研究[3]國家科技重大專項（J2019-IV-004-0071)子課題：復(fù)雜服役環(huán)境下主軸承典型故障宏觀動力學(xué)研究。研究目的：研究飛機液壓系統(tǒng)管道的減振技術(shù)，完成管道減振涂層材料的研制，進行管道減振試驗研究、涂層理化性能研究以及減振機理研究。為降低管道在共振下的振動應(yīng)力，保障管道良好的疲勞性能提供重要的技術(shù)手段。

第一部分選題依據(jù)01選題依據(jù)—必要性與重要性飛機管道系統(tǒng)廣泛存在于飛機內(nèi)部，由于空間限制，管道存在大量相互交叉的情況，且管道與相鄰附件的間隙一般很小。而與一般管道系統(tǒng)相比，飛機管道系統(tǒng)有較為特殊的情況：飛機管路系統(tǒng)分布范圍極廣，其長度可達到數(shù)百米以上；

飛機管路系統(tǒng)布置十分復(fù)雜，而空間則因為飛機結(jié)構(gòu)而極為狹窄；

柱塞泵在當(dāng)前飛機管路系統(tǒng)中較為常見，其流體壓力值非常高，脈動流量輸出引起管道系統(tǒng)內(nèi)流體壓力的劇烈波動，從而引起劇烈的管道振動；飛機發(fā)動機和飛機機體本身的振動劇烈，飛機管路受工作環(huán)境影響嚴重。

第一部分選題依據(jù)01選題依據(jù)—研究意義當(dāng)前，我國正積極投入對飛機的自主設(shè)計研發(fā)中。飛機液壓系統(tǒng)的管路振動問題，多年來一直困擾著設(shè)計師和事故分析人員。隨著飛機液壓系統(tǒng)的高壓化，這一問題變得更加突出。

飛機管路系統(tǒng)就像人體的血液脈絡(luò)，為飛機完成各種動作提供動力。在此過程中，管路系統(tǒng)在液壓脈動等下產(chǎn)生共振，在劇烈振動情況下可能發(fā)生疲勞破裂，導(dǎo)致油液泄漏等故障，將嚴重影響飛行安全。因此進行降低管路振動的研究，具有巨大的工程應(yīng)用價值。2021/11/63.振動磨損6.疲勞斷裂8.其他故障1.油液泄露7.振動應(yīng)力管路振動帶來的影響及危害4.疲勞損傷5.共振

飛機液壓系統(tǒng)管路振動帶來的影響及危害2.裂紋斷裂

第一部分選題依據(jù)01選題依據(jù)—國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.導(dǎo)管振動抑制技術(shù)研究現(xiàn)狀

普通輸流管道的振動抑制技術(shù)國內(nèi)外研究成果較多，且對其振動機理的研究已相對成熟。普通輸流管道的振動主要歸結(jié)為四種原因：系統(tǒng)流固耦合問題、受外部激勵、由于設(shè)計原因而導(dǎo)致的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)共振以及由于裝配異常而導(dǎo)致的振動。其中系統(tǒng)流固耦合問題又可細分為：管道內(nèi)流體發(fā)生湍流而導(dǎo)致過度振動，此在大管徑如海洋彈性管等比較常見[1,2]；管道內(nèi)流體流速增加導(dǎo)致管道系統(tǒng)的固有頻率降低，達不到原有設(shè)計要求，進而與振動源產(chǎn)生共振引起振動增大，此在小管徑如壓縮機管道、輸油泵進出口管道等比較常見[3-6]。[1]SangYong,LiuPengkun,WangXudong,etal.Fluid-structureinteractionanalysisofthereturnpipelineinthehigh-pressureandlarge-flow-ratehydraulicpowersystem[J].ProgressinComputationalFluidDynamics.2021,21(1):38-51.[2]柳博瀚,陳正壽,鮑健,等.管道內(nèi)流對海洋彈性管振動影響的數(shù)值仿真研究[J].振動與沖擊,2020,39(17):177-185+202.[3]JiaMengda,WeiYaodong,YanChaoyu,etal.Experimentalstudyofgas-solidflowcharacteristicsandflow-vibrationcouplinginafullloadedinclinedpipe[J].PowderTechnology.2021,384:379-386.[4]ShahS,MignoletMP.Effectsofstructural-fluidcouplinguncertaintyonthedynamicbehaviorofnominallystraightanduniformpipesconveyingfluid:Modelingandnumericalstudy[J].JournalofFluidsandStructures.2019,85:55-76.[5]李柏松,蘇建峰,張興,等.輸油泵進出口管道振動診斷方法[J].油氣儲運,2021,40(01):21-25.[6]李樹勛,康云星,潘偉亮,等.往復(fù)式壓縮機管道振動分析與優(yōu)化[J].流體機械,2019,47(02):58-64.

第一部分選題依據(jù)01選題依據(jù)—國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.導(dǎo)管振動抑制技術(shù)研究現(xiàn)狀針對輸流管道的振動問題，目前管道系統(tǒng)的振動抑制技術(shù)主要分為被動抑制技術(shù)和主動抑制技術(shù)兩類。1）被動抑制技術(shù)在當(dāng)前管道系統(tǒng)的振動抑制技術(shù)種仍為主流，且其又可分為兩類：a）修改設(shè)計方案如增大聯(lián)通管線的管徑、增加管道支撐、修改管型等等來抑制振動。劉恩斌[7]為解決某壓氣站管道異常振動問題，增加聯(lián)通管線的管徑從而減小了流體激振力，從而使得減振效率最大達到了95%。張子祥[8]通過振動模態(tài)試驗與模型修正研究了充液管道彈性約束的優(yōu)化，王野平[9]以貼面壓機加壓管道為例，對其管夾約束進行了優(yōu)化。Li[10]針對某燃氣壓縮機站，通過縮短管道長度以避免聲共振，增加集流管的體力以緩解壓力脈沖，并增加支撐以增加剛度。[7]劉恩斌,廉殿鵬,蘇中亞,等.天然氣壓氣站管道異常振動及減振措施研究[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù),2021,17(09):39-44.[8]張子祥,王檢耀,王鴻東,等.彈性約束充液管道的振動模態(tài)試驗與預(yù)報研究[J].振動與沖擊,2021,40(15):1-10.[9]王野平,吳樂文,朱鳳.支撐參數(shù)對管道振動的影響分析與優(yōu)化[J].機械制造,2021,59(03):47-50+59.[10]LiSS,ZhangLW,KongCY.VibrationFailureAnalysisandCountermeasuresoftheInletPipelinesataGasCompressorStation[J].ShockandVibration,2019,2019:6032962.

第一部分選題依據(jù)01選題依據(jù)—國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.導(dǎo)管振動抑制技術(shù)研究現(xiàn)狀b）在管道本體上布置阻尼較大的部件以實現(xiàn)減振。當(dāng)前應(yīng)用較廣的是增加阻尼器，王元興[11]通過阻尼器解決了高壓配氣間管道系統(tǒng)工作時發(fā)生的劇烈振動問題，范文強[12]針對某化工廠管道的振動超標問題采用阻尼器，可在設(shè)備不停機情況下有效吸收振動能量,同時不會改變管道的原有支撐結(jié)構(gòu)。Xue[13]研究了阻尼器對管道支架系統(tǒng)的非線性動力學(xué)特性，為配備阻尼結(jié)構(gòu)的管道振動系統(tǒng)的動力學(xué)計算提供了一種替代方法。2）主動控制技術(shù)是指利用傳感元件獲取管路的振動信息，利用作動元件對管路進行振動控制，在國內(nèi)外研究較少，是管路抑制技術(shù)的一種新思路。陳釗[14]采用主動阻尼裝置,通過慣性作動器向振動管道系統(tǒng)施加作動力,實現(xiàn)了對管道振動的主動控制。Ji[15]通過磁流變減振技術(shù)，通過主動測控平臺實現(xiàn)了對管道振動的主動控制。[11]王元興,聶旭濤,麻越垠,等.高壓氣流管道瞬態(tài)沖擊振動分析及抑振研究[J].振動.測試與診斷,2021,41(04):812-817+838.[12]范文強,何立東,陳釗,等.換熱器至初餾塔管線的阻尼減振技術(shù)應(yīng)用研究[J].北京化工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2020,47(02):100-106.[13]XueXin,RuanShixin,LiAngxi,etal.NonlinearDynamicModellingofTwo-PointandSymmetricallySupportedPipelineBracketswithElastic-PorousMetalRubberDamper[J].Symmetry-Basel,2019,11(12):1479.[14]陳釗,何立東,鄧哲.不同安裝位置下主動阻尼裝置對管道振動的控制效果研究[J].北京化工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2020,47(03):93-99.[15]JiHui,HuangYeqing,NieSonglin,etal.ResearchonSemi-ActiveVibrationControlofPipelineBasedonMagneto-RheologicalDamper[J].AppliedSciences-Basel,2020,10(7):2541.

第一部分選題依據(jù)01選題依據(jù)—國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.導(dǎo)管振動抑制技術(shù)研究現(xiàn)狀飛機管道系統(tǒng)由于其特殊性，目前采用的振動抑制技術(shù)仍是優(yōu)化管型和施加卡箍。優(yōu)化管型主要應(yīng)用在最初的設(shè)計階段，有時憑借經(jīng)驗設(shè)計管道而沒有一套成熟的設(shè)計規(guī)范，這使得如果在實際飛行中發(fā)現(xiàn)振動過大，需要消耗極大的人力物力來重新設(shè)計生產(chǎn)。而施加卡箍是當(dāng)前管路系統(tǒng)振動抑制技術(shù)中運用最廣泛的方式，但是這無可避免的造成管路系統(tǒng)重量的增加，從而造成導(dǎo)致經(jīng)濟性的降低，更重要的是，在某些狹窄空間中都難以找到卡箍適合的位置，且由于安裝因素或外界環(huán)境振動的影響，管道系統(tǒng)中卡箍松動的可能性較大。因此亟需尋求另外的減振方法。（a）管體本身

（b）管道與管接頭接合面

（c）卡箍飛機管道系統(tǒng)失效部位

第一部分選題依據(jù)01選題依據(jù)—國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2.阻尼減振涂層技術(shù)研究現(xiàn)狀0102030405粘彈性阻尼材料復(fù)合阻尼材料高阻尼合金陶瓷類阻尼材料智能材料阻尼材料，即振動衰減材料，被定義為一種能夠吸收機械能，并將其轉(zhuǎn)化為熱能而耗散掉的功能性材料。因其優(yōu)越的減振降噪以及抗沖擊等性能而受到廣泛的關(guān)注。

第一部分選題依據(jù)01選題依據(jù)—國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2.阻尼減振涂層技術(shù)研究現(xiàn)狀——各材料損耗因子材料損耗因子鋼、鐵1×10-4~6×10-4鋁2×10-5~2×10-3有色金屬1×10-4~2×10-3鉛10-4銅2×10-3有機玻璃2×10-2~4×10-2木0.8×10-2~1×10-2膠合板1×10-2~1.3×10-2混凝土1.5×10-2~1×10-2粘彈性材料0.2~1粘彈性材料的損耗因子遠高于其他材料損耗因子為材料的損耗模量與儲能模量之比

第一部分選題依據(jù)01選題依據(jù)—國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2.阻尼減振涂層技術(shù)研究現(xiàn)狀——水性阻尼涂料丙烯酸樹脂型環(huán)氧樹脂型聚氨酯型無機涂料型水性阻尼涂料特點：對施工面條件要求不高；可以一次成膜；不含VOC，不會對環(huán)境造成污染；容易采購，生產(chǎn)成本低廉。

水性阻尼涂料因其各種特點而在粘彈性阻尼涂料中備受推崇。隨著科技的發(fā)展，在要求其優(yōu)異的附著力的基礎(chǔ)上，對其阻尼性能等有更高的要求，以擴大水性阻尼涂料的應(yīng)用范圍。當(dāng)振動作用于材料時，阻尼作用主要是由聚合物內(nèi)部高分子鏈段間的摩擦、高分子鏈段與填料之間的摩擦以及填料與填料間的摩擦貢獻。因此影響阻尼涂料阻尼性能的因素主要來源于基體樹脂和填料。

第一部分選題依據(jù)01選題依據(jù)—國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2.阻尼減振涂層技術(shù)研究現(xiàn)狀——基體樹脂對材料阻尼性能的影響高分子材料一般在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度附近具有較大的阻尼，在玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)時，聚合物大分子有明顯的運動，且分子間又有較大的分子內(nèi)摩擦，因而具有最大的能量損耗。而一般均聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）的范圍都比較窄，使得材料的使用溫度范圍受限。為了研制滿足特定要求的高分子阻尼材料，常采用玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高的聚合物與玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低的聚合物共混，制備方法通常為化學(xué)方法和共混方法兩種?；瘜W(xué)方法主要包括接枝共聚、嵌段共聚物、互穿網(wǎng)絡(luò)高聚物（InterpenctratingPolymerNetwork，IPN）[16-20]等。[16]K.I.suresh,S.vishwanatham,E.bartsch.Poly（n-butylacrylate）poly（n-butylmethacrylate）compositefilms:synthesischaracterizationanddynamicmechanicalbehavior[J].InternationalConferenceonPolymersforAdvancedTechnologies.India.2004,12:15-17.[17]LiShucai.StudiesondampingpropertiesofP(MMA-AN)/P(EA-nBA)LIPN[J].JournalofAppliedPolymerScience.2000,(76):722–727.[18]MorihiroShigeyasu,MiyawakiYukihiro,NagaishiDai.Useofawater-basedemulsionforvibrationdamper[P]:EP2005,1520865.[19]Yukihiro,KazutakaQtsuki.Emulsionforvibrationdampingmaterials[P]:US2008,0245989.[20]晏欣，孫衛(wèi)紅，江盛玲等.PEMA/PEA自交聯(lián)乳膠IPN阻尼材料的研究[J].高分子材料科學(xué)與工程.2006,2(2):216-219.

第一部分選題依據(jù)01選題依據(jù)—國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2.阻尼減振涂層技術(shù)研究現(xiàn)狀——填料分散工藝對阻尼材料性能影響超聲分散：韓建德等[21]采用碳納米管增強環(huán)氧樹脂制備復(fù)合材料，結(jié)果表明超聲振蕩處理和分散劑輔助處理能將碳納米管較好地分散于環(huán)氧樹脂基體中。張昊，趙東林等[22]采用超聲法使得碳納米管在環(huán)氧樹脂中得到較好的分散，使得材料的模量和力學(xué)等性能也得到了很大的提高。高速攪拌：鹿海軍[23]等采用蒙脫土和環(huán)氧體系，對比磁力攪拌和高速剪切分散兩種分散工藝，表明說明高剪切分散更有利于填料在固化過程中的分散。黃淑芬[24]對比不同分散工藝對水性納米漿料分散性的影響，得出結(jié)論，當(dāng)高速分散時間為30min，轉(zhuǎn)速為5000r/min，超聲分散時間為10min時，漿料達到最佳分散狀態(tài)。研磨分散：來國莉等[25]采用球磨機對膠原纖維進行分散處理，通過調(diào)整球磨機的轉(zhuǎn)速以及研磨時間等因素，可得到性能均一、較長的膠原纖維。[21]韓建德,高永強.碳納米管增強環(huán)氧樹脂復(fù)合材料阻尼性能的研究[J].材料B：研究篇.2011,2(25):12-24.[22]張昊,蔡佩芝,趙東林等.碳納米管增強環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料的制備及其力學(xué)性能[J].北京化工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版).2011,38(1):62-67.[23]鹿海軍,梁國正,陳祥寶等.剪切分散工藝制備環(huán)氧樹脂/粘土納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能研究[J].航空材料學(xué)報.2005,25(3):11-15.[24]黃淑芬.水性納米二氧化鈦漿料及水性隔熱涂料的制備與性能研究[D].華南理工大學(xué).2014,1-23.[25]來國莉,付麗紅.球磨法分散膠原纖維的研究[J].中國皮革.2007,36(13):21-25.結(jié)論：高速攪拌相對超聲分散適應(yīng)性更廣，相比研磨分散更加實用、便捷。

第一部分選題依據(jù)01選題依據(jù)—國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2.阻尼減振涂層技術(shù)研究現(xiàn)狀——填料種類對阻尼材料性能影響PraveenS[26]等使用了多種材料作為填料，通過研究發(fā)現(xiàn)具有層狀結(jié)構(gòu)的材料作為填料時，對水性阻尼涂料的阻尼性能和隔聲性能有較大改善。Stepanov[27]等通過對比在涂料中添加重質(zhì)碳酸鈣、云母粉、玻璃微珠、白炭黑等填料，進一步發(fā)現(xiàn)以云母粉作為填料的水性阻尼涂料具有較好的阻尼性能。張冬菊[28]將鱗片石墨、玻璃纖維及氫氧化鋁三種填料進行復(fù)配，采用自由振動衰減法與半功率帶寬法評價材料阻尼性能，發(fā)現(xiàn)復(fù)配涂料較單一填料能明顯提高材料的性能。李永崗[29]等加入新型材料石墨烯，發(fā)現(xiàn)同為片狀結(jié)構(gòu)的石墨烯可在云母涂層中形成穩(wěn)定的阻尼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進一步填補縫隙，形成強度更高的阻尼層，進一步提高了水性阻尼涂料的復(fù)合損耗系數(shù)。[26]PraveenS,ChakrabortyBC,JayendranS,etal.Effectoffillergeometryonviscoelasticdampingofgraphite/aramidandcarbonshortfiber-filledSBRcomposites:Anewinsight[J].JournalofAppliedPolymerence,2010,111(1):264-272.[27]Stepanov,G,V,etal.Synthesisandstudyofviscoelasticanddampingproperties[J].PolymerScience,2014.[28]張冬菊.填料對高分子材料阻尼性能影響研究[D].哈爾濱工程大學(xué),2015.[29]李永崗,周蓮潔,蘇坤,郭焱,王寶柱.一種石墨烯水性阻尼涂料及其制備方法[P].山東?。篊N107400429B,2020-05-19.結(jié)論：將云母以及石墨烯兩種填料進行復(fù)配，既可以利用云母作為填料時的較好阻尼性能，同時復(fù)配石墨烯可進一步的填補縫隙，形成強度更高的阻尼層。

第一部分選題依據(jù)01選題依據(jù)—國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2.阻尼減振涂層技術(shù)研究現(xiàn)狀——填料含量及尺寸對阻尼材料性能影響馬麗華等[30]研究了片狀填料對材料阻尼性能的影響，并得出結(jié)論，當(dāng)云母粉用量為白炭黑的1/4時，阻尼性能最優(yōu)。譚亮紅等[31]研究了不同用量及不同粒徑的云母對阻尼涂料涂層阻尼性能的影響，得出隨著云母添加量增加，粒徑大的云母會使阻尼性能有所提高，而粒徑小的云母則使阻尼性能有下降趨勢。TaoWang等[32]使用玻璃纖維增韌環(huán)氧樹脂基礦物復(fù)合材料，結(jié)果表明，隨著纖維含量增加，復(fù)合材料阻尼性能隨之增加，但超過8%時，體系會出現(xiàn)嚴重聚集現(xiàn)象，從而使阻尼性能下降。靳海葆[33]通過測定材料各階復(fù)合損耗因子，結(jié)果表明，氫氧化鋁可以改善體系的阻尼性能，且氫氧化鋁含量的增加可以一定程度的提高復(fù)合損耗因子。[30]馬麗華,高永忠,馬衛(wèi)東等.粘彈性高溫阻尼材料的研究[J].工程塑料應(yīng)用.1999,27(8):5-7.[31]譚亮紅,周志誠,賀才春.水性阻尼涂料的動態(tài)力學(xué)性能研究[J].涂料工業(yè).2006,36(11):5-7.[32]TaoWang，JianhuaZhang,ShimeiHao.Dampingresearchoffiber-reinforcedresinmineralcomposite-basedmicromechanicalmodeling[J].JournalofReinforcedPlasticsandComposites.2013,32(12):875-880.[33]靳海葆.丁腈橡膠和氫氧化鋁對氯化丁基橡膠阻尼性能的影響[J].材料開發(fā)與應(yīng)用2001,16(6):13-15.結(jié)論：大多數(shù)研究表明，隨著填料含量的增加，材料阻尼性能存在先增加后減小的情況。填料粒徑的大小對材料阻尼性能存在影響。

第一部分選題依據(jù)01選題依據(jù)—國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2.阻尼減振涂層技術(shù)研究現(xiàn)狀——填料形貌對阻尼材料影響及研究進展黃廟由[34]將片狀云母粉加入到橡膠中，研究了片狀填料賦予橡膠材料高阻尼性能的機理，并發(fā)現(xiàn)片狀云母粉能拓寬膠料的阻尼溫域，并在較寬的頻率范圍內(nèi)保持較高的阻尼。于杰等[35]對幾種片狀填料的阻尼性能進行了研究，實驗結(jié)果表明，片狀云母可以顯著提高阻尼涂料涂層的阻尼性能，但一些片狀填料，如片狀的蛭石、石墨以及玻璃粉卻使涂層的阻尼性能下降，這可能是與片狀填料在阻尼涂層中的分布有關(guān)，而這三種片狀填料中玻璃片最差。武海鵬等[36]研究了玻璃纖維及碳纖維作為填料的阻尼復(fù)合材料的阻尼性能，實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在纖維體積和含量相同的情況下，玻璃纖維復(fù)合材料要比碳纖維復(fù)合材料的損耗因子值大0.4%左右。周旭[37]采用共混法制備以丙烯酸乳液為樹脂基體，以空心玻璃微珠為主要填料的水性阻尼涂料，研究表明，經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑KH-550改性過的空心玻璃微珠能顯著提高涂料的阻尼性能。[34]黃廟由.片狀填料(云母粉)在高阻尼減振橡膠配合中的應(yīng)用研究[D].碩士學(xué)位論文.華南理工大學(xué).1983:1-5.[35]于杰,戰(zhàn)鳳昌.阻尼涂料的阻尼性能影響因素[J].涂料工業(yè).1994,4:1-4.[36]武海鵬,侯滌洋,孫立娜.玻璃纖維、碳纖維復(fù)合材料阻尼性能分析[J].應(yīng)用力學(xué)學(xué)報.2011,29(1):65-68.[37]周旭.高性能水性丙烯酸阻尼涂料的研究[D].華東理工大學(xué).2012:48-49.結(jié)論：片狀材料、纖維狀填料以及空心微球狀填料能使阻尼涂料的阻尼性能有所提高。

選題依據(jù)研究基礎(chǔ)課題研究方案研究計劃進度與效果預(yù)測1324匯報內(nèi)容

第二部分課題研究方案02課題研究方案—具體的研究目標及內(nèi)容（1）研究管道減振涂層材料配方，分析填料的種類、含量以及形貌等對樣片以及管道減振的影響。并在此基礎(chǔ)上制作一種常溫域高阻尼性能的管道減振涂層材料；（2）研究管道阻尼減振涂層的物理參數(shù)對管道振動特性的影響規(guī)律，研究基于振動特性的材料阻尼的檢測方法和技術(shù)并與仿真結(jié)果相對比；（3）研究阻尼涂層的微觀減振機理，揭示涂層減振原因與基材、填料、助劑之間的關(guān)系；（4）研究阻尼涂層的附著力等性能；（5）研究一種新型復(fù)合阻尼涂層，包括阻尼層和約束層，分析增加約束層后對樣片以及管道在共振下的振動應(yīng)力的影響。并在此基礎(chǔ)上制出適用于液壓管道的復(fù)合阻尼減振涂層；（6）研究普通液壓管道以及具有復(fù)合阻尼減振涂層的液壓管道在環(huán)境振動下的疲勞試驗進行對比，并將所得到的疲勞壽命與仿真結(jié)果做比較。本課題旨在研究飛機液壓系統(tǒng)管道的減振技術(shù)，進行管道減振涂層材料的研制，探究微觀減振機理，并進行管道減振試驗研究。具體研究目標為：

第二部分課題研究方案02課題研究方案—擬解決的關(guān)鍵問題與總體實驗方案（1）如何制作出常溫域高阻尼性能的管道減振涂層材料；（2）如何制作出一種新型復(fù)合阻尼涂層；（3）如何構(gòu)建阻尼涂層的液壓管道仿真；（4）如何進行減振涂層的減振機理研究，即從理論上解釋材料是如何增大阻尼的；（5）如何進行減振涂層的理化性能研究以及參數(shù)選擇；（6）如何建立管道損傷識別模型并進行疲勞壽命預(yù)測。課題總體研究方案

第二部分課題研究方案02課題研究方案—擬采取的研究方法1.常溫域高阻尼性能的管道減振涂層材料制備研究填料含量對材料阻尼性能影響01重點工作采用水性乳液共混作為阻尼材料的基體樹脂，并通過添加填料及助劑制備阻尼材料。在此基礎(chǔ)上研究填料形貌、含量、尺寸對材料阻尼性能的影響規(guī)律：通過錘擊法測試對材料應(yīng)用結(jié)構(gòu)減振性能進行評價。研究填料形貌對材料阻尼性能影響02研究填料尺寸變化對材料阻尼性能影響03研究復(fù)配填料對材料阻尼性能影響規(guī)律04

第二部分課題研究方案02課題研究方案—具體的研究目標及內(nèi)容2.新型復(fù)合阻尼涂層制備在自由阻尼層外側(cè)表面再粘貼一約束層，從而構(gòu)成被動約束層阻尼結(jié)構(gòu)。一般情況下，被動約束阻尼層處理比自由阻尼層處理的減振效果要好，同時安全性和可靠性較高。

第二部分課題研究方案02課題研究方案—具體的研究目標及內(nèi)容3.新型復(fù)合阻尼涂層的液壓管道仿真有限元建模分析求解后處理

第二部分課題研究方案02課題研究方案—具體的研究目標及內(nèi)容4.阻尼涂層減振機理研究1）能量模型2）微觀分析高分子材料是典型的粘彈性材料。其中的儲能模量E’和耗能模量E”是兩個重要的粘彈性參數(shù)。儲能模量反映的是材料的彈性部分的貢獻，不涉及能量的轉(zhuǎn)換；而損耗模量反映的是材料黏性部分的貢獻，也就是材料的機械能轉(zhuǎn)換為熱能的衡量參數(shù)。

通過掃描電鏡觀察涂層的組織、顆粒、微觀孔隙等微觀形貌，研究分析填料在基體樹脂中的分散情況，填料與填料間、填料與樹脂間的接觸面積，進一步分析不同填料對阻尼涂層阻尼性能的影響。（1）分散情況（2）接觸面積（3）剪切形變

第二部分課題研究方案02課題研究方案—具體的研究目標及內(nèi)容5.理化性能研究1）附著力研究2）耐水性研究根據(jù)GB/T1733漆膜耐水性測定法，水槽中加入蒸餾水，將三塊試板的2/3浸泡于水中。浸泡15天后取出，觀察三塊試板表面變色、起泡、起皺、脫落、生銹等現(xiàn)象。3）耐酸性、耐堿性研究耐酸性、耐堿性是利用相似的方法，分別在10%的H2SO4

溶液、10%的NaOH溶液中浸泡24h，觀察試板表面氣泡、脫落等的現(xiàn)象。4）耐鹽霧性能研究根據(jù)GB/T1771色漆和清漆耐中性鹽霧性能的測定方法，氯化鈉濃度為50±10g/L。噴霧室的溫度為35±2℃，試驗周期內(nèi)連續(xù)噴霧。根據(jù)GB/T9286采用劃格法測試涂層附著力，切割后，在試板上將出現(xiàn)25個或100個方格，用軟毛刷沿方格的兩對角線方向輕輕刷掉切屑，然后檢查并評價涂層附著。

第二部分課題研究方案02課題研究方案—具體的研究目標及內(nèi)容6.對管道疲勞壽命的影響機理分析損傷本構(gòu)關(guān)系和演化方程的確立01020304機理分析液壓管道應(yīng)力應(yīng)變場的計算液壓管道內(nèi)部材料疲勞裂紋萌生過程的模擬疲勞裂紋的擴展過程模擬及壽命預(yù)計

選題依據(jù)研究基礎(chǔ)課題研究方案研究計劃進度與效果預(yù)測1324匯報內(nèi)容

第三部分研究基礎(chǔ)03研究基礎(chǔ)—研究積累及已取得的研究工作成績45%83%65%78%010203完成了相關(guān)課程學(xué)習(xí)，對于完成本課題提供了理論基礎(chǔ)。參與完成了成飛公司飛機導(dǎo)管振動與應(yīng)力的監(jiān)測與控制技術(shù)。參與了成飛公司航空用高阻尼低成本綠色減振降噪涂層技術(shù)。

第三部分研究基礎(chǔ)03研究基礎(chǔ)—已具備的實驗條件電動升降立式分散機電子天平電熱鼓風(fēng)干燥箱涂層制備實驗儀器及設(shè)備

第三部分研究基礎(chǔ)03研究基礎(chǔ)—已具備的實驗條件NI9234采集卡振動功率放大器DC-300型振動臺振動監(jiān)測實驗儀器及設(shè)備

第三部分研究基礎(chǔ)03研究基礎(chǔ)—已具備的實驗條件動態(tài)熱機械分析儀掃描電鏡機理分析、性能研究實驗儀器及設(shè)備鹽霧試驗箱

第三部分研究基礎(chǔ)03研究基礎(chǔ)—已完成的工作研究并確定材料成型工藝，通過四步法初步制備減振涂層。

第三部分研究基礎(chǔ)03研究基礎(chǔ)—已完成的工作完成測試樣片專用夾具設(shè)計與加工，振動測試試驗臺搭建工作。

第三部分研究基礎(chǔ)03研究基礎(chǔ)—已完成的工作分別用10目、40目、400目，固含量分別為20%、40%、60%的云母粉為填料制備了水性阻尼涂層，控制其厚度，通過振動試驗與未涂覆阻尼涂層的鋁片進行對比。結(jié)論：由10目云母粉，固含量為20%時所制得的水性阻尼涂層，且涂層厚度為0.24mm時為試驗中最佳減振效果，相較于純鋁片其減振效果達到了63.23%。

第三部分研究基礎(chǔ)03研究基礎(chǔ)—已完成的工作分別用10目、40目，固含量為20%、40%、60%的云母粉為填料制備了水性阻尼涂層，控制其厚度，在阻尼涂層外加一層鋁片，制得約束層，與空白鋁片、單帶阻尼涂層的鋁片進行對比。結(jié)論：由40目云母粉，固含量60%所制得的水性阻尼涂層，涂層厚度1.58mm時，減振效果最好，減振效果達到了88.57%；相較于無約束層的阻尼涂層，約束層再次提高了其減振效果。

第三部分研究基礎(chǔ)03研究基礎(chǔ)—已完成的工作結(jié)論：不同涂層厚度仿真結(jié)果與試驗結(jié)果對比，誤差在0.18%-3.99%。1.不同涂層厚度仿真結(jié)果對比（阻尼層）0.8mm涂層仿真試驗對比1.0mm涂層仿真試驗對比1.2mm涂層仿真試驗對比1.4mm涂層仿真試驗對比

第三部分研究基礎(chǔ)03研究基礎(chǔ)—已完成的工作結(jié)論：不同云母粉固含量仿真結(jié)果與試驗結(jié)果對比，誤差在2.25%-4.11%。2.不同云母粉固含量仿真結(jié)果對比（阻尼層）固含量為20%的涂層仿真試驗對比固含量為40%的涂層仿真試驗對比固含量為60%的涂層仿真試驗對比

第三部分研究基礎(chǔ)03研究基礎(chǔ)—已完成的工作結(jié)論：不同云母粉目數(shù)仿真結(jié)果與試驗結(jié)果對比，誤差在1.60%-2.62%。3.不同云母粉目數(shù)仿真結(jié)果對比（阻尼層）填料為10目云母粉的涂