[发明专利]一种桥式阻尼脊肋层状约束阻尼车轮

权利要求书

1.一种桥式阻尼脊肋层状约束阻尼车轮，包括车轮(1)和与车轮(1)侧面紧密贴合的约束阻尼层，所述车轮(1)为辐板车轮，其特征在于，所述约束阻尼层包括内约束层(2)、弹性阻尼层(3)和外约束层(4)，所述内约束层(2)与车轮(1)侧面贴合，所述弹性阻尼层(3)与内约束层(2)紧密贴合，所述外约束层(4)与弹性阻尼层(3)紧密贴合；

内约束层(2)的外边缘与车轮(1)的轮辋(11)紧密贴合，内约束层(2)的内边缘与车轮(1)的轮毂(13)紧密贴合，内约束层(2)上设有朝向辐板(12)方向并与车轮(1)同轴的环形凸起，自环形凸起至内约束层(2)的外边缘或内边缘，内约束层(2)与辐板(12)之间形成空腔(5)；

内约束层(2)上的环形凸起在弹性阻尼层(3)方向为凹槽，所述弹性阻尼层(3)上设有脊肋(6)，所述脊肋(6)为与车轮(1)同轴的环形凸块，所述环形凸块与凹槽紧密贴合。

2.根据权利要求1所述的一种桥式阻尼脊肋层状约束阻尼车轮，其特征在于，所述内约束层(2)与车轮(1)侧面胶接，所述弹性阻尼层(3)与内约束层(2)胶接，所述外约束层(4)与弹性阻尼层(3)胶接。

3.根据权利要求1所述的一种桥式阻尼脊肋层状约束阻尼车轮，其特征在于，所述内约束层(2)和外约束层(4)为采用铝或钢或碳纤维材料制成的约束层。

4.根据权利要求1所述的一种桥式阻尼脊肋层状约束阻尼车轮，其特征在于，所述弹性阻尼层(3)为采用材料损失因子大于0.3的高阻尼粘弹性材料制成的阻尼层。

5.根据权利要求1所述的一种桥式阻尼脊肋层状约束阻尼车轮，其特征在于，所述内约束层(2)的厚度范围为0.5～5mm，所述外约束层(4)的厚度范围为0.5～5mm。

6.根据权利要求5所述的一种桥式阻尼脊肋层状约束阻尼车轮，其特征在于，内约束层(2)和外约束层(4)的厚度相同。

7.根据权利要求1所述的一种桥式阻尼脊肋层状约束阻尼车轮，其特征在于，所述弹性阻尼层(3)的厚度范围为0.5～10mm。

8.根据权利要求1所述的一种桥式阻尼脊肋层状约束阻尼车轮，其特征在于，所述脊肋(6)的截面为矩形，矩形的尺寸为a*b，a边平行于辐板(12)，b边垂直于辐板(12)，a的长度范围为2～20mm，b的长度范围为1～15mm。

9.根据权利要求1所述的一种桥式阻尼脊肋层状约束阻尼车轮，其特征在于，所述辐板(12)与轮辋(11)的连接处设有外环形凹槽(15)，所述辐板(12)与轮毂(13)的连接处设有内环形凹槽(14)，内约束层(2)上的环形凸起与辐板(12)的接触点记为P，P与内环形凹槽(14)的距离大于L×1/5，P与外环形凹槽(15)的距离大于L×1/5，L表示辐板(12)的径向长度。

10.根据权利要求9所述的一种桥式阻尼脊肋层状约束阻尼车轮，其特征在于，所述环形凸起与内环形凹槽(14)和外环形凹槽(15)之间的距离是根据以下步骤确定的：

S1：通过谐响应分析分别计算刚性车轮和层状约束阻尼车轮在受到周期性简谐载荷激励时的稳态响应，得到刚性车轮与层状约束阻尼车轮的速度导纳图；

S2：分析速度导纳图，找到层状约束阻尼车轮的速度导纳大于刚性车轮的速度导纳时的频率点集，再从频率点集中找到层状约束阻尼车轮与刚性车轮的速度导纳差值最大时的频率f；

S3：获取在层状约束阻尼车轮在f处的模态应变能云图和剪应变分布云图，分析模态应变能云图和剪应变分布云图，将最大模态应变能和最大剪应变处作为内约束层(2)上的环形凸起与辐板(12)的接触点。