粘彈性阻尼結構減振降噪分析及優(yōu)化研究.pdf

1、申請上海交通大學碩士學位論文粘彈性阻尼結構減振降噪分析及優(yōu)化研究粘彈性阻尼結構減振降噪分析及優(yōu)化研究專業(yè)：專業(yè)：機械設計及理論碩士研究生：碩士研究生：譚峰導師：導師：張志誼副教授上海交通大學機械與動力工程學院上海交通大學機械與動力工程學院2010年2月2010年2月第I頁粘彈性阻尼結構減振降噪分析及優(yōu)化研究粘彈性阻尼結構減振降噪分析及優(yōu)化研究摘要機械系統(tǒng)的減振降噪一直都是國內外研究的焦點。不僅因為振動噪聲普遍存在，還因為它對于一些重大工

2、程項目有著巨大的影響。粘彈性材料具有良好的結構阻尼特性，可以在設備的減振降噪中發(fā)揮巨大作用，使得粘彈性阻尼結構被廣泛研究。但是，由于粘彈性材料的彈性模量和損耗因子往往隨頻率變化，對設計計算造成了一定的困難。論文圍繞粘彈性阻尼結構的設計計算進行方法研究和驗證，為解決實際問題服務。論文首先研究粘彈性材料屬性的測試及計算方法，獲得材料的屬性參數(shù)。其次針對傳統(tǒng)的自由阻尼層結構和約束阻尼層結構進行設計計算，將自由阻尼層和約束阻尼層結構中粘彈性材料

3、的頻變屬性采用常數(shù)進行代替，并證明由這種代替產生的誤差滿足工程需要，同時還對粘彈性阻尼結構的敷設位置以及粘彈性阻尼結構的厚度參數(shù)進行計算和優(yōu)化。最后對船用大型機組設備進行仿真計算，說明粘彈性阻尼結構的減振降噪功效。論文的主要內容包括：第一章：總結粘彈性阻尼結構設計計算和優(yōu)化的研究現(xiàn)狀，提出論文要開展的研究內容。第二章：對粘彈性材料的彈性模量和損耗因子的頻變特性進行研究，采用標準流變學模型和分數(shù)階導數(shù)模型分別對測試得到的材料蠕變曲線進行擬

4、合，再由擬合的蠕變函數(shù)推導出材料的頻變特性。通過比較兩種模型的結果，最終確定由分數(shù)階導數(shù)模型描述的頻變特性。第三章：給出振動噪聲設計計算的理論依據(jù)。由材料損耗因子計算結構模態(tài)阻尼比，由有限元模型計算功率譜說明模態(tài)聯(lián)合計算方法的物理意義，并通過推導模態(tài)聯(lián)合計算方法的表達式，得到機械結構減振降噪的優(yōu)化目標函數(shù)。此外，論文還給出了在ANSYS軟件中對材料具有頻變特性時進行模態(tài)計算的APDL程序流程。第四章：對實際設備的縮比模型進行計算和實驗驗