[实用新型]一种混合扩变约束阻尼振动能耗散结构

说明书

本实用新型涉及一种混合扩变约束阻尼振动能耗散结构，包括压电感应层、扩变层、压电阻尼层、粘弹阻尼层、弹性约束层和并联分支电路，压电感应层设置在待减振结构的内侧，扩变层、压电阻尼层、粘弹阻尼层和弹性约束层从内向外依次设置在待减振结构的外侧，压电阻尼层与并联分支电路连接组成分支电路压电阻尼系统；粘弹阻尼层材料的弹性模量取值范围为1×10⁵～1×10⁷Pa，泊松比取值范围为0.45～0.5，密度取值范围为800～1400kg/m³；所述弹性约束层弹性模量取值范围为7×10¹⁰～2.1×10¹¹Pa，泊松比取值范围为0.25～0.3，密度取值范围为2500～7800kg/m³，本实用新型可根据外部环境进行调节、减振频率范围宽，本实用新型涉及减震降噪技术领域。

技术领域

本实用新型涉及减震降噪技术领域，更具体而言，涉及一种混合扩变约束阻尼振动能耗散结构。

背景技术

工程机械工作过程中振动的广泛存在决定了减振结构应用的必然性，在进行机械结构减振降噪设计中，对相关零部件进行阻尼结构减振处理是一种行之有效的方法。阻尼结构处理通常可采用两种不同的形式：自由阻尼结构和约束阻尼结构。自由阻尼结构是通过在需减振处理的机械零部件上以一定的方式增加一层具有大阻尼的粘弹性阻尼材料，当机械结构发生振动时，粘弹性阻尼材料在交变的拉压应力作用下会产生应变，将其所受到的振动能转化为热能进行耗散；约束阻尼结构是在自由阻尼结构的基础上，又添加了一层弹性约束层以约束粘弹性层材料发生变形，这样，当机械结构发生振动时，粘弹性阻尼材料同时承受拉压变形和剪切变形，因此，约束阻尼结构比自由阻尼结构具有更好的减振效果。但传统约束阻尼结构由于基层材料与阻尼层材料属性相差极大，导致在实际应用中的减振效果常常受到一定程度的限制，因此，要想进一步改善振动环境，提高车辆舒适性，研发一种能够更好的消耗机械振动能量的新型约束阻尼结构变得十分迫切。

中国专利201410483212.X公开了一种仿生层间过渡振动能耗散结构。此结构是在传统约束阻尼结构的基层与阻尼层间增设一层材料弹性模量介于基层与阻尼层之间的过渡层，过渡层的增加使得阻尼层的剪切变形进一步增大，从而提高了结构的减振效果。但该类被动约束阻尼结构仅对宽频振动抑制效果较好，而对低频振动的抑制效果较差，并且减振效果固定，不能适应外部环境的变化，无法实时改变自身的阻尼以适应振动环境的变化；而传统的主动约束阻尼结构利用压电元件的逆效应，通过外部电场使压电元件产生变形，扩大粘弹阻尼层的变形，增加其阻尼效果，同时弥补低频振动阻尼效果差的不足，并可以根据外部振动环境的变化做出实时的调整，但是需要一个外部电源，提供高电压，使得系统变的复杂，对整个控制系统有较高的要求。

因此，有必要对现有技术进行改进。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的不足，提供一种可根据外部环境进行调节、减振频率范围宽的混合扩变约束阻尼振动能耗散结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种混合扩变约束阻尼振动能耗散结构，包括压电感应层、扩变层、压电阻尼层、粘弹阻尼层、弹性约束层和并联分支电路，所述压电感应层设置在待减振结构的内侧，所述扩变层、压电阻尼层、粘弹阻尼层和弹性约束层从内向外依次设置在待减振结构的外侧，压电阻尼层与并联分支电路连接组成分支电路压电阻尼系统；

粘弹阻尼层材料的弹性模量取值范围为1×10⁵～1×10⁷Pa，泊松比取值范围为0.45～0.5，密度取值范围为800～1400kg/m³；

所述弹性约束层弹性模量取值范围为7×10¹⁰～2.1×10¹¹Pa，泊松比取值范围为0.25～0.3，密度取值范围为2500～7800kg/m³。