[发明专利]一种不同频率下材料和结构弯曲振动损耗因子的测量方法

摘要

本发明公开了一种可获得不同频率下材料和结构弯曲振动损耗因子的测量方法，包括多块同材质同厚度的铁磁性金属板；在一块金属板上均匀敷设一层固定厚度的阻尼减振材料形成自由阻尼结构；在扫频条件下获得复合阻尼结构的频率响应曲线，运用半功率带宽法计算得到材料及复合阻尼结构的损耗因子，通过设计和调整金属板长度ln,获得一系列不同弯曲共振频率fni(i＝1、2、3……)复合阻尼结构的复合损耗因子βni(i＝1、2、3……)。

主权项

一种不同频率下材料和结构弯曲振动损耗因子的测量方法，包括如下步骤：步骤一：备一块铁磁性金属板；在金属板上敷设一层阻尼材料形成自由阻尼结构板；步骤二：测量复合试样的第i阶弯曲共振频率fi、第i阶弯曲共振损耗因子βi和悬臂梁有效长度l0；步骤三：按照如下公式设计悬臂梁试样长度ln：ln=l0fifni]]>其中，l0为步骤二中悬臂梁试样等效长度；fi为步骤二中悬臂梁试样第i阶弯曲共振频率；为材料和结构需要测试的频率；步骤四：制作2块宽度和厚度与步骤1中金属板相同，长度为ln的铁磁性金属板；在金属板上敷设一层与步骤二等厚度的阻尼材料，形成复合阻尼结构；步骤五：测试金属板第i阶弯曲共振频率有以下公式计算金属板的储能弯曲模量Eci=[(3ρc)0.5ln2hc]2(2πfciKi2)]]>其中，Ki2＝3.52(i＝1)，＝22.0(i＝2)，＝(i‑0.5)2π2(i>2)；ρc为金属板材料密度；hc为金属板厚度；ln为步骤三中确定的悬臂梁结构有效长度；步骤六：测试复合结构第i阶弯曲共振峰宽度由以下公式计算频率下，结构弯曲振动损耗因子阻尼材料弯曲储能模量和材料损耗因子tanδ；βni=Δfnifni]]>Emi=Eci(u-v)+(u-v)2-4(hmhc)2(1-u)2(hmhc)3]]>tanδ=βni(1+EmihmEcihc)(1+4EmihmEcihc+6Emihm2Ecihc2+4Emihm3Ecihc3+Emi2hm4Eci2hc2)EmikmEcihc(3+6hmhc2+4hm2hc2+2Emihm3Ecihc3+Emi2hm4Eci2hc4)]]>其中，v=4+6(hmhc)+4(hmhc)2;]]>hc为金属板厚度；hm为阻尼材料厚度；ρc为金属板材料密度；ρm为阻尼材料密度；为复合结构第i阶弯曲共振频率；步骤七：如需要测量其它弯曲共振频率下的材料和结构损耗因子等参数。可重复步骤三至步骤六，获得不同弯曲共振频率下材料的损耗因子、储能模量、耗能模量和结构的复合损耗因子。