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约束阻尼层结构参数识别方法研究

摘要：大型设备均需要采取振动抑制措施，对结构进行阻尼处理。约束阻尼层结构因其粘弹阻尼材料的剪切变形而抑制结构的振动和噪声的特点，得到了广泛的应用。因此对粘弹性阻尼结构进行动力学分析，研究阻尼材料对结构的减振、降噪效果，使粘弹性约束阻尼结构能够抑制和降低大型结构的不利振动显得尤为重要。在实际的工程中，构建准确的粘弹性阻尼结构动力学模型，是实现约束阻尼层结构动力学分析的基础。

关键词：约束阻尼层、粘弹性阻尼、动力学分析、减振降噪

1、前言

阻尼技术是首先在航空航天器上用来控制振动和噪声的一项技术，它具有效果好、重量轻、结构简单、应用方便和价廉等优点。所以很快扩展应用到机械、 电气、车辆、仪器、电子、轻纺、军工、建筑、家电、运动器材等各个工业部门。目前，阻尼技术无论是在基础理论方面，还是在新材料的研制以及应用技术方面，都已形成一个独立的科学分支^[1]。

在结构受到外界环境的干扰时，会产生振动及噪声。不必要的振动和噪声会降低结构的使用性能，严重的甚至会导致结构的损坏。所谓约束阻尼结构，是将粘弹性阻尼材料粘合在本体金属板和刚度较大的约束层之间，当结构弯曲变形时，本体金属板与约束层产生相对滑移运动，粘弹性阻尼材料产生剪切应变使一部分机械能损耗的结构。而阻尼可以将振动能变成热能耗散出去，从而达到减振的目的。因此在处理工程上的振动和噪声问题时，该项技术有不可替代的功效^[2]。

2、国内外研究概况

对于薄板类结构的振动，如管道、机身外壳、车船体等，在其结构表面涂贴阻尼材料能达到明显的减振效果，这种振动控制属于阻尼减振，也是一种被动控制技术。

对粘弹性阻尼复合结构理论的研究，包括对粘弹性阻尼复合结构的阻尼机理研究，数学模型的建立，动特性分析计算和结构参数的优化计算，有限元分析方法的应用以及实验模态分析等方面的研究。

粘弹性阻尼复合结构的动态特性的分析计算是阻尼结构的设计中的关键环节，它涉及到结构各个部件的几何参数、刚度特性、边界条件、温度情况、粘弹性阻尼复合结构的类型和阻尼材料的动态性能以及外界对结构的激励情况等诸多因素。因此，寻求对粘弹性阻尼复合结构动态特性的有效分析计算方法，一直为振动工程界所关注。