阻尼材料的机制是什么?
发布时间:
2022-08-11
为了提高结构的阻尼性能,可以将结构材料和阻尼材料结合成复合材料,即结构材料承受应力,阻尼材料产生阻尼作用,从而达到控制振动、降低噪声的目的。那么,阻尼材料的机制是什么?
阻尼材料的机制是什么?
为了提高结构的阻尼性能,可以将结构材料和阻尼材料结合成复合材料,即结构材料承受应力,阻尼材料产生阻尼作用,从而达到控制振动、降低噪声的目的。那么,阻尼材料的机制是什么?
阻尼材料的机制是什么?
1、根据阻尼谱的特征,材料的阻尼机制可分为四种类型:动态迟滞、静态迟滞、共振和相变机制。动态迟滞阻尼又称松弛阻尼或滞弹性阻尼,其特点是阻尼性能与振幅无关,而与频率F和温度t有关,迟滞阻尼的特点是阻尼性能与振幅有关,而与频率和温度无关。共振阻尼类似于动态滞后阻尼,但材料的固有频率随温度变化很小。相变机制阻尼是指材料发生相变时阻尼性能明显提高。其特点是阻尼性能与振幅无关,与T/f成正比(T为升温或降温速率)。
基本阻尼机制
2、有六种基本的阻尼机理,具体如下:热弹性阻尼:分析了热弹性阻尼机理。当材料处于不均匀变形时,如用DMTA仪器测试材料的阻尼性能时,试样的动态弯曲使试样的受压侧被加热,而受拉侧被冷却。这样,当这种应力诱导的热梯度导致不可逆的热量通过样品时,就会发生应力松弛和散热。
3、位错阻尼:位错阻尼可以用一个模型来解释。外界振动引起位错运动,在弱钉扎点上发生雪崩位错,然后在强钉扎点周围形成位错环,导致应力松弛和机械振动耗能。
4、晶界阻尼:认为晶界具有粘性,在剪应力作用下发生弛豫,导致晶界阻尼。1947年发现多晶铝比单晶铝具有更高的阻尼性能,并认为这种阻尼峰来自晶界的非弹性机械松弛或粘性滑动。后来,在竹节结晶铝中发现了类似的阻尼(内耗)峰。该峰值被认为是由于亚结构和竹节晶界之间的相互作用。晶界阻尼对温度非常敏感。随着温度的升高,阻尼性能值变大。通常,在高温下,晶界表现出良好的阻尼特性。但此时材料的物理力学性能较差,晶界高温阻尼峰通常无法应用。但其低温阻尼背景可以用来提高材料在较低温度下的阻尼性能。
5、界面阻尼:界面阻尼通常是指相界面运动引起应力松弛的结果。利用夹杂理论,研究了析出相与基体的界面结构对合金阻尼性能的影响。发现半共格或共格界面促进了合金的阻尼。
6、孪晶界阻尼:孪晶界阻尼与材料中孪晶界的移动有关。弹性马氏体通常随着温度的降低而长大,随着温度的升高而收缩。由于孪晶界的移动性,在这些过程中孪晶界会移动,导致应力松弛和能量消耗。7.磁畴壁阻尼:磁畴壁阻尼与材料中磁畴壁的运动有关。在磁场的作用下,磁畴壁移动,这就是磁滞膨胀效应;如果施加外力,是磁滞伸缩的逆效应,因此磁化强度发生变化。外力撤除后,磁畴壁无法恢复原状,导致能量消耗。
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