高阻尼金屬材料在結(jié)構(gòu)件減振中的應(yīng)用研究

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1、分類號：TG145密級：公開UDC：620編號：201431804017河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文高阻尼金屬材料在結(jié)構(gòu)件減振中的應(yīng)用研究論文作者：王乃亮學(xué)生類別：全日制專業(yè)學(xué)位類別：工程碩士領(lǐng)域名稱：材料工程指導(dǎo)教師：殷福星職稱：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMaterialsEngineeringRESEARCHOFHIGHDAMPINGMETALLICMATERIALSAPPLIEDINREDUCTIONOFSTRUCTURAL

2、VIBRATIONbyWangNailiangSupervisor:Prof.YinFuxingMay2017摘要本論文主要研究了高阻尼金屬材料在結(jié)構(gòu)件減振中的應(yīng)用以及M2052阻尼合金的制備工藝。通過M2052合金的制備和性能測試，掌握了高阻尼金屬材料制備工藝并對工藝進(jìn)行了優(yōu)化。高阻尼金屬材料分為阻尼合金和復(fù)合阻尼鋼板，阻尼合金具有優(yōu)異的阻尼性能同時強(qiáng)度也能滿足結(jié)構(gòu)件的要求，故采用材料替換的方式來設(shè)計實驗方案，并對阻尼合金的應(yīng)用進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，提高了合金的阻尼性能；復(fù)合阻尼板具有特殊的結(jié)構(gòu)，適合于平面結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，采用附加的方式設(shè)計實驗方案。

3、根據(jù)材料的應(yīng)用方式不同，選取了三種不同的結(jié)構(gòu)件作為研究對象，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料替換、表面附加的方式研究高阻尼金屬材料應(yīng)用在結(jié)構(gòu)件中的減振規(guī)律。支座結(jié)構(gòu)是振源的支撐結(jié)構(gòu)，諸如電機(jī)，發(fā)動機(jī)等的振動都是經(jīng)由支撐底座將振動傳遞到連接結(jié)構(gòu)從而產(chǎn)生整體振動和噪聲的。本文結(jié)合有限元分析和振動測試方法，研究了M2052合金應(yīng)用于支座后的減振效果，并進(jìn)行了支座的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使阻尼合金在支座結(jié)構(gòu)中能發(fā)揮最大的減振性能。電機(jī)支架起到支撐電機(jī)和連接泵體的作用，采用有限元分析軟件與振動測試相結(jié)合的方法，研究了在電機(jī)支架中應(yīng)用M2052高阻尼合金的減振效果，在不改變支架結(jié)

4、構(gòu)尺寸的前提下，用M2052阻尼合金替換支架的外加強(qiáng)筋，以及固定支架的螺栓螺母及墊片，其中，效果最好的方案使振動加速度總值的平均值降幅達(dá)到26.4%。同時，研究了螺栓預(yù)緊力對阻尼合金減振性能的影響。風(fēng)機(jī)殼體是風(fēng)機(jī)的主要部件，電機(jī)和葉輪的偏心運(yùn)動使殼體產(chǎn)生振動，研究了復(fù)合阻尼板附加于風(fēng)機(jī)殼體表面對風(fēng)機(jī)殼體減振效果的影響。通過模態(tài)分析，得到風(fēng)機(jī)殼體的各階模態(tài)參數(shù)，分析發(fā)現(xiàn)葉輪的葉片激振頻率為576Hz，與風(fēng)機(jī)殼體的第四階固有頻率接近，容易產(chǎn)生共振。在風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況下找出風(fēng)機(jī)殼體振動最大的位置，并將其作為后續(xù)實驗的測點。將復(fù)合阻尼板制作成相應(yīng)零件，通

5、過粘貼的方式附加于風(fēng)機(jī)殼體表面，在風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況下測試相同位置測點的振動加速度，對比結(jié)果發(fā)現(xiàn)，復(fù)合阻尼板的應(yīng)用能明顯降低風(fēng)機(jī)殼體的振動響應(yīng)。關(guān)鍵詞：阻尼合金；復(fù)合阻尼板；結(jié)構(gòu)件減振；有限元分析IABSTRACTInthispaper,theapplicationofhighdampingmetallicmaterialsinstructuralvibrationreductionandthepreparationofM2052dampingalloyarestudied.Basedonthepreparationandperformancete

6、stofM2052alloy,theprocessoptimizationwascarriedoutonthebasisofmasteringthepreparationprocessofhighdampingmetallicmaterial.Highdampingmetallicmaterialscontaindampingalloyandcompositedampingsteelplate.Dampingalloyhasexcellentdampingperformance,thestrengthofwhichcanmeetthestru

7、cturalrequirements,sothewayofreplacingmaterialsisusedtodesigntheexperimentalschemeandintheapplicationthestructuraldesignisdesignedtoimprovethedampingperformanceofthealloy.Thecompositedampingplatehasaspecialstructure,suitablefortheapplicationoftheplanarstructure,sothecomposi

8、tedampingplateisaddictedtothesurfaceofthefanvolute.Accordingtothedifferentapplicat