【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料物理科学领域,特别是一种基于质量弹簧/约束阻尼结构耗能机制的阻尼层材料的设计及制备。
技术介绍
所谓阻尼(damping,或内耗)是指材料在振动中由于内部原因引起机械振动能消耗的现象。阻尼性能通常又称为减振性能,是材料的一种功能特性,常用内耗值Q-1来表征。阻尼本领是材料的一种性质,它能够将材料的机械振动能量通过内部机制不可逆的转化为其他形式的能量(通常为热能)。因此机械振动能的耗散是通过内部机制来完成的,所以材料的这种性质也成为内耗(低频时)或超声衰减(高频时)。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于质量弹簧/约束阻尼结构耗能机制的阻尼层材料的设计及制备,根据模型建立及力学分析,可以设计出适合于目标要求的阻尼材料。为实现上述技术目的,达到上述技术效果,本专利技术公开了一种基于质量弹簧/约束阻尼结构耗能机制的阻尼层材料的设计及制备,阻尼层材料的设计包括了以下步骤:质量弹簧模型的建立:利用数轴建模法,建立与系统平行方向的数轴,把弹簧的实际位移值当做有理数标在数轴上对应位置,按照有理数比较大小的结果确定相应质量块所受弹簧力或阻尼器的实际位移值当做有理数标在数轴上对应位置,然后按照有理数比较大小的结果确定相应质量块所受弹簧力的大小和方向,求得系统的微分方程;质量弹簧模型的力学求解:外界对振动系统的激励是弹簧左端点的位移xi,设m的输出位移为x0,列写系统的动力学方程;具体步骤如下 ...
【技术保护点】
一种基于质量弹簧/约束阻尼结构耗能机制的阻尼层材料的设计及制备,其特征在于,所述的阻尼层材料的设计包括了以下步骤:质量弹簧模型的建立:利用数轴建模法,建立与系统平行方向的数轴,把弹簧的实际位移值当做有理数标在数轴上对应位置,按照有理数比较大小的结果确定相应质量块所受弹簧力或阻尼器的实际位移值当做有理数标在数轴上对应位置,然后按照有理数比较大小的结果确定相应质量块所受弹簧力的大小和方向,求得系统的微分方程;质量弹簧模型的力学求解:外界对振动系统的激励是弹簧左端点的位移xi,设m的输出位移为x0,列写系统的动力学方程;具体步骤如下:(1)建立竖直数轴,假设正方向向下。把弹簧k的输入位移为xi、输出位移为x0标在数轴上对应的位置,通过对质量块m的受力分析,质量块m所受弹簧力大小为k(x0,xi),受力方向为向上,经过能量损耗后,输出位移小于输入位移,质量块m所受弹簧力向上;(2)根据受力分析简图列写微分方程,列写微分方程如下:‑k(x0‑xi)‑cx0=mx0从而求得系统的微分方程为mx0+kx0=kxi;阻尼层材料的制备:根据上述方程设计出合适的阻尼层材料。
【技术特征摘要】
1.一种基于质量弹簧/约束阻尼结构耗能机制的阻尼层材料的设计及制备,其特征在
于,所述的阻尼层材料的设计包括了以下步骤:
质量弹簧模型的建立:利用数轴建模法,建立与系统平行方向的数轴,把弹簧的实际位
移值当做有理数标在数轴上对应位置,按照有理数比较大小的结果确定相应质量块所受弹
簧力或阻尼器的实际位移值当做有理数标在数轴上对应位置,然后按照有理数比较大小的
结果确定相应质量块所受弹簧力的大小和方向,求得系统的微分方程;
质量弹簧模型的力学求解:外界对振动系统的激励是弹簧左端点的位移xi,设m的输出
位移为x0,列写系统的动力学方程;
具体步骤如下:
(1)建立竖直数轴,假设正方向向下。
把弹簧k的输入位移为xi、输出位移为x0标在数轴上对应的位置,通过对质量块m的受
力分析,质量块m所受弹簧力大小为k(x0,xi),受力方向为向上,经过能量损耗后,输出位移
小于输入位移,质量块m所受弹簧力向上;
(2)根据受力分析简图列写微分方程,列写微分方程如下:
-k(x0-xi)-cx0=mx0从而求得系统的微分方程为mx0+kx0=kxi;
阻尼层材料的制备:根据上述方程设计出合适的阻尼层材料。
2.如权利要求1所述的一种基于质量弹簧/约束阻尼结构耗能机制的阻尼层材料的设
计及制备,其特征在于:所述的阻尼层材料为聚氨酯材料,所述的聚氨酯材料制备包括以下
步骤:
A.取多元醇和二异氰酸酯...
【专利技术属性】
技术研发人员:崔向红,刘晓东,苏桂明,姜海健,方雪,陈明月,马宇良,
申请(专利权)人:黑龙江省科学院高技术研究院,
类型:发明
国别省市:黑龙江;23
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