[发明专利]一种基于质量弹簧/约束阻尼结构耗能机制的阻尼层材料的设计及制备

摘要

本发明涉及材料物理科学领域，公开了一种基于质量弹簧/约束阻尼结构耗能机制的阻尼层材料的设计及制备，通过从阻尼材料原理设计出发，根据模型建立及力学分析，可以设计出适合于目标要求的阻尼材料；经过合理设计的阻尼复合材料在较宽的阻尼温域具有良好的阻尼性能，梯度复合层数可控，制备方法简单可连续批量生产，克服了传统阻尼材料阻尼温域小的特点。

主权项

一种基于质量弹簧/约束阻尼结构耗能机制的阻尼层材料的设计及制备，其特征在于，所述的阻尼层材料的设计包括了以下步骤：质量弹簧模型的建立：利用数轴建模法，建立与系统平行方向的数轴，把弹簧的实际位移值当做有理数标在数轴上对应位置，按照有理数比较大小的结果确定相应质量块所受弹簧力或阻尼器的实际位移值当做有理数标在数轴上对应位置，然后按照有理数比较大小的结果确定相应质量块所受弹簧力的大小和方向，求得系统的微分方程；质量弹簧模型的力学求解：外界对振动系统的激励是弹簧左端点的位移xi，设m的输出位移为x0，列写系统的动力学方程；具体步骤如下：(1)建立竖直数轴，假设正方向向下。把弹簧k的输入位移为xi、输出位移为x0标在数轴上对应的位置，通过对质量块m的受力分析，质量块m所受弹簧力大小为k(x0，xi)，受力方向为向上,经过能量损耗后，输出位移小于输入位移，质量块m所受弹簧力向上；(2)根据受力分析简图列写微分方程，列写微分方程如下：‑k(x0‑xi)‑cx0＝mx0从而求得系统的微分方程为mx0+kx0＝kxi；阻尼层材料的制备：根据上述方程设计出合适的阻尼层材料。