
2.1.2 表面阻尼處理
表面阻尼處理主要應(yīng)用于受彎曲振動為主的厚度不大的構(gòu)件或薄板零件。風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙以及隔板等均為薄板振動件,因此表面阻尼處理在風(fēng)力發(fā)電機(jī)上能得以應(yīng)用。表面阻尼處理通常分為自由阻尼處理和約束阻尼處理兩大類。
(1)自由阻尼處理
將一層一定厚度的粘彈阻尼材料粘貼于基板表面上,當(dāng)基板產(chǎn)生彎曲振動時,阻尼層隨基本層一起振動,在阻尼層內(nèi)部產(chǎn)生拉-壓變形。根據(jù)阻尼材料的耗能機(jī)理,當(dāng)阻尼材料內(nèi)部產(chǎn)生交變應(yīng)力時,阻尼材料就會將有序的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為無序的熱能,從而起到耗能的作用。自由阻尼結(jié)構(gòu)如圖2 所示,阻尼層越厚,阻尼損耗因子越大,制振效能就越好。

a) 自由狀態(tài) b) 振動拉-壓變形狀態(tài)1—基本層 2—阻尼層圖2 自由阻尼處理結(jié)構(gòu)
(2)約束阻尼處理
在自由阻尼處理的阻尼層外側(cè)表面再粘貼一彈性層,這一彈性層應(yīng)具有遠(yuǎn)大于阻尼層的彈性摸量。當(dāng)阻尼層隨基本結(jié)構(gòu)層一起產(chǎn)生彎曲振動而使阻尼層產(chǎn)生拉-壓變形時,由于粘貼在外側(cè)彈性層的彈性摸量遠(yuǎn)大于阻尼層的彈性摸量,因此這一彈性層將起到約束阻尼層的拉-壓變形的作用,所以這一彈性層被稱為約束層,而受彈性層約束的阻尼層被稱為約束阻尼層。由于阻尼層與基本層接觸的表面所產(chǎn)生的拉-壓變形不同于與約束層接觸的表面所產(chǎn)生的拉-壓變形,從而在阻尼材料內(nèi)部產(chǎn)生剪切變形。因此約束阻尼處理結(jié)構(gòu)中,阻尼層不僅承受拉-壓變形,還同時承受剪切變形,它們都能起到耗能作用,如圖3 所示。約束阻尼結(jié)構(gòu)比自由阻尼結(jié)構(gòu)耗散更多的能量,因此具有更好的減振降噪效果。