以不同密度的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料作為隔離層,以D-803-Z 型丁腈橡膠為阻尼層,制成一系列用于控制結(jié)構(gòu)振動(dòng)的聚氨酯-橡膠隔離復(fù)合阻尼材料。采用動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析法(DMA) 分析了聚氨酯硬泡和橡膠材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能,并通過錘擊實(shí)驗(yàn)從幅頻曲線、復(fù)合損耗因子、模態(tài)頻率等方面將敷設(shè)隔離復(fù)合阻尼材料的懸臂梁與橡膠自由阻尼懸臂梁進(jìn)行了對(duì)比分析,探討了4 種不同密度的聚氨酯泡沫對(duì)隔離復(fù)合阻尼懸臂梁減振性能的影響。結(jié)果表明:聚氨酯泡沫損耗因子相對(duì)較小,其主要作用是擴(kuò)大阻尼層的形變;相比于自由阻尼懸臂梁,隔離復(fù)合阻尼懸臂梁的前三階模態(tài)振動(dòng)響應(yīng)降低了8% ~ 52%,復(fù)合損耗因子提高了2 ~ 3 倍;隨著聚氨酯泡沫密度的增大,各階模態(tài)的振動(dòng)響應(yīng)持續(xù)降低。聚氨酯-橡膠隔離復(fù)合阻尼材料能夠有效降低結(jié)構(gòu)的振動(dòng),適當(dāng)提高聚氨酯泡沫層的密度有助于進(jìn)一步改善材料的減振性能。
振動(dòng)與噪聲問題普遍存在于建筑、機(jī)器、航空航天、船舶等領(lǐng)域,影響人體健康,干擾儀器設(shè)備的正常使用,甚至降低艦艇的作戰(zhàn)能力。隔離阻尼指在自由阻尼或約束阻尼結(jié)構(gòu)的基層和阻尼層之間敷設(shè)隔離層,以擴(kuò)大阻尼層的耗能形變,提高結(jié)構(gòu)件減振性能的一種處理方法。硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料是一種密度小、易成型、經(jīng)濟(jì)性好的多孔性材料,常被作為減振和隔熱材料使用。低密度的聚氨酯硬泡力學(xué)性能差,不利于振動(dòng)能量有效地傳遞至阻尼層;泡沫密度過高會(huì)導(dǎo)致隔離層趨于剛性,變形能力降低,在同外力作用下阻尼層的能量損耗減少