[实用新型]一种约束性阻尼和声衰减结构及具有其的车辆

说明书

本实用新型提供了一种约束性阻尼和声衰减结构，包括钣金层、约束层和设于所述钣金层与所述约束层之间的阻尼层，所述阻尼层的内部填充有玻璃微珠，所述玻璃微珠的内部中空。本实用新型还涉及一种车辆，阻尼层的内部填充有改性过的中空的玻璃微珠，同时结合胶层，以与约束层和钣金层贴合粘结形成双阻抗隔声结构，相比于传统的自由阻尼结构，该结构一方面在阻尼层厚度较薄(重量轻)的情况下具有更大的结构损耗因子，另一方面可反射多的车外噪音，有效降低由钣金层振动引起的车内噪声和车外传来的空气噪声。

技术领域

本实用新型涉及交通工具技术领域，尤其涉及一种约束性阻尼和声衰减结构及具有其的车辆。

背景技术

在汽车等交通工具中，其车身前围、地板等覆盖件多由冲压成形的薄钢板焊接而成，由于钢板较薄且阻尼损耗因子低，所以在行驶过程中车身结构发生振动或是发动机、路面的激励带来薄板件的振动，而振动产生的噪声会辐射到车内，影响驾驶员驾驶的舒适型，加重驾驶疲劳感。

目前，阻尼材料一般为以沥青为主要基材、以无机物为主要填料的粘弹性阻尼涂层结构，经过涂装车间烘烤工序之后熔融粘贴在钢制钣金上，通常粘贴厚度2～3mm，另外还有一种水基阻尼材料(LASD，Liquid applied sound dam ping)，该水基阻尼材料以聚合物乳液为基料并配以碳酸钙、重晶石、铝片、云母等填料制成阻尼涂层结构，使用机器人均匀喷涂到钢制钣金表面，厚度为2～3mm，实现减振降噪的效果。

如图1所示的为以上所述的一现有技术中阻尼和声衰减结构的结构示意图，其中，以上所述的高分子聚合物的阻尼涂层结构1主要通过高分子链之间的内摩擦、高分子链与填料之间的摩擦、填料与填料之间的摩擦作用是将机械能转换为热能，从而使振动衰减下来，控制住振动和噪音，所以在薄钢板的钣金2上粘贴阻尼材料涂层1已经成为减弱钣金振动、降低车内噪声的常用方法之一。

但以上阐述的阻尼结构如图1所示，该阻尼结构一般为自由型阻尼结构，阻尼层厚度较厚，阻尼减振效果一般，主要存在的问题或缺陷如下：

1)目前阻尼板普遍使用沥青基阻尼材料，阻尼层较厚而且易燃，并会挥发对人体和环境有害的挥发性有机化合物(英文：volatile organic com pounds，中文：挥发性有机化合物)刺激性气味；沥青本身经加热或阳光照射，容易老化降解；沥青玻璃化转变温度窄，阻尼损耗因子峰值低，容易受温度影响，在冬天沥青就会弹性降低，变硬，减振作用降低；沥青密度大，2.1～2.7g/cm3，重量较重，不利于整车轻量化。

2)水基阻尼材料(LASD，Liquid applied sound danping)以水性聚合物乳液为基料并配云母等各种填料，虽然无味无毒无挥发，安全可靠，但是水基阻尼材料易干结，且干结过程不可逆，干结后难以清洗；应用过程中，遇高温、高压、用量过少或接触空气、高温高湿、雨雪冰冻、细菌、污染物等都将使其过早固化，导致阻尼涂层缺陷；同时正因为水基阻尼材料的这些特点，导致水基阻尼材料在存储和运输过程必须密封保存，避免与空气接触，而且对存储环境、管路、泵内的温度均需管控，增加车间成本；且水基阻尼材料的使用需要一套运行比较复杂的机器人喷涂设备，结构复杂，维护不便，对于垂直面和反转面喷涂不能太厚，喷涂过程的飞溅物颗粒飞溅到车身外观表面，需要后续打磨返修处理；此外水基阻尼材料阻尼涂层填料的粒径一般较大(～700μm)，比表面积小，与高分子链段之间物理结合及摩擦生热效果小，不能充分发挥提升阻尼损耗因子的优势。

现有方案中，沥青基阻尼材料或是LASD水性阻尼材料一般直接喷涂在钣金层上，阻尼材料没有受到约束，属于自由阻尼结构(重点参考图1)，为了获得较大的结构损耗因子η，阻尼材料厚度普遍是钢板厚度的2～5倍，导致整车重量增加以及成本增加；而且这类阻尼材料一般主要是减振作用，对于声衰减的作用较小。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种不但要在温度和频率范围内尽可能发挥粘弹性阻尼材料的阻尼减振特性、还要最大限度增加阻尼材料的声衰减性能的约束性阻尼和声衰减结构及具有其的车辆。