[實用新型]一種插入式阻尼減振結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920220469.0
• 申請日: 2009-10-29
• 公開（公告）號: CN201526640U
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邵兆申;唐德效;孫公科;汪新剛;代鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 西安空間無線電技術(shù)研究所
• 主分類號: F16F15/02
• 分類號: F16F15/02;H05K9/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種電子設(shè)備減振結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種用于相鄰電子設(shè)備結(jié)構(gòu)之間的整體式插入式阻尼減振結(jié)構(gòu)，屬于減振技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

對電子設(shè)備危害最大的是振動、沖擊，振動引起的應(yīng)力超過設(shè)備的允許應(yīng)力而被破壞，而沖擊則有可能因瞬時加速度很大而造成元器件損壞；電子設(shè)備中各種元器件較多，并且許多元器件(比如晶體)承受振動沖擊能力較弱。根據(jù)公布資料，引起電子設(shè)備(特別是機載和彈載設(shè)備)失效的環(huán)境因素中，振動、沖擊因素對設(shè)備所造成的損傷影響約占其他環(huán)境因素的27％，電子設(shè)備振動、沖擊造成的失效會使產(chǎn)品性能變差，有時甚至帶來災(zāi)難性后果。

通過對設(shè)備內(nèi)部某些振動、沖擊敏感元器件單獨進行特殊設(shè)計、或者采取局部減振措施可以滿足要求，但對于設(shè)備整體均需要進行降低其振動響應(yīng)的場合，上述局部減振難以滿足要求。如果采用傳統(tǒng)的橡膠減振器存在頻率范圍窄、影響散熱、承載能力不夠大的缺陷，一般的約束層阻尼減振方法可以很好的降低響應(yīng)，但往往需要額外制作的阻尼約束結(jié)構(gòu)，占用空間較多，另外也往往存在阻斷散熱路徑，造成散熱不良問題，這種情況對于航天電子設(shè)備往往是不允許的，因此如何能夠降低電子設(shè)備整機的響應(yīng)，可以做到質(zhì)量、空間占用不大且又不影響散熱，對這一問題的解決變得十分必要。

到目前為止，國內(nèi)外公開刊物及公開渠道上所了解到的減振的方法繁多，涉及到汽車、船舶、航空、航天、民用機械等許多領(lǐng)域，但其設(shè)計主要存在以下幾個缺點中的一條或多條：

1、結(jié)構(gòu)的占用空間相對較大

2、對設(shè)備的接口、連接改變較大

3、支撐剛度降低較多

4、承載能力范圍小

5、對設(shè)備散熱路徑有阻斷，影響散熱

圖2、圖3給出了電子設(shè)備阻尼減振的常見方法，圖2為一級阻尼減振系統(tǒng)，電子設(shè)備22放置在底板21上，底板21為粘彈性阻尼結(jié)構(gòu)，具體為2層金屬板作為約束層，金屬板之間粘接有粘彈性阻尼材料作為阻尼層，該結(jié)構(gòu)可以大幅降低儀器振動響應(yīng)，但很明顯，由于底板21中粘彈性材料導(dǎo)熱差，對儀器整體的散熱有很大影響。圖3為另一種常見的減振方式，為阻尼墊加金屬襯套減振結(jié)構(gòu)，阻尼墊加金屬襯套32安裝在電子設(shè)備31的兩側(cè)，該方法壓緊后在起到減振的同時不影響散熱，但它的缺點是金屬襯套的承載能力有限，過大的載荷會造成阻尼墊撕裂、損壞。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的技術(shù)解決問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種利用相鄰電子設(shè)備自身外部結(jié)構(gòu)作為約束層，在相鄰兩個電子設(shè)備結(jié)構(gòu)之間放置插入阻尼層的整體插入式阻尼減振結(jié)構(gòu)，克服了以往阻尼減振結(jié)構(gòu)影響散熱或強度不夠的缺點。

本實用新型的技術(shù)解決方案是：一種插入式阻尼減振結(jié)構(gòu)，包括約束層和阻尼層，阻尼層安裝在兩個約束層之間，通過兩個約束層周邊的緊固件與約束層固定連接。

所述的約束層為相鄰的防振電子設(shè)備自身外部結(jié)構(gòu)。

所述的阻尼層厚度不大于5mm。

所述的阻尼層選用損耗因子在0.01～10的阻尼材料制成。

所述的阻尼層可選用具有電磁屏蔽作用的材料制成。

本實用新型的原理：如圖4所示，本實用新型為兩彈性層11、12(約束層)夾阻尼層2的結(jié)構(gòu)，如果阻尼層2模量相對較低，或阻尼層2沒有與彈性層11、12牢固粘接在一起，或者阻尼層2由纖維狀的干摩擦阻尼材料構(gòu)成，這樣的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的阻尼與約束阻尼結(jié)構(gòu)不同，阻尼材料的受力及耗能狀況也不同，即所謂的插入阻尼結(jié)構(gòu)。作為約束阻尼層的相鄰電子設(shè)備之間放置的阻尼層2具有較大阻尼特性，一般由損耗因子在0.01～10的阻尼材料制成，如橡膠或毛氈等材料，厚度不大于5mm，此時效果最佳。

圖4表示一個插入阻尼梁結(jié)構(gòu)，圖5為等效彈簧模型，主梁(彈性層11)及輔梁(彈性層12)為彈性梁，梁之間插入阻尼2，當(dāng)主梁受正弦力Fe^jωt激勵時，主梁產(chǎn)生y₁(x，t)的響應(yīng)，輔梁產(chǎn)生y₂(x，t)響應(yīng)，兩者的位移差使插在兩彈性層之間的阻尼產(chǎn)生橫向的拉壓應(yīng)變，阻尼層的交變應(yīng)力和應(yīng)變按照材料耗能的一般原理，使插入阻尼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生能量損耗，成為一種新的阻尼結(jié)構(gòu)。