[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于船舶減振隔音的穿孔約束阻尼結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210435926.4
• 申請(qǐng)日: 2012-11-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102943840A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭君;秦曉輝;王紅衛(wèi)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七〇五研究所
• 主分類(lèi)號(hào): F16F15/04
• 分類(lèi)號(hào): F16F15/04;B32B15/04;B32B25/04;B32B7/10
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專(zhuān)利中心 61204
• 代理人: 陳星

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及阻尼減振技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種用于船舶減振隔音的穿孔約束阻尼結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

艦船航行中的振動(dòng)來(lái)自于螺旋漿、各種機(jī)電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)以及波浪涌流對(duì)船體的撞擊，這些振動(dòng)屬于寬頻振動(dòng)，一般來(lái)說(shuō)完全避免船體各局部結(jié)構(gòu)的共振是不可能的。結(jié)構(gòu)在干擾力的作用下，其共振響應(yīng)主要取決于阻尼的大小，因此提高艦船結(jié)構(gòu)的阻尼是控制艦船振動(dòng)與噪聲的重要途徑。約束阻尼層結(jié)構(gòu)，利用粘結(jié)在結(jié)構(gòu)表面的粘彈性材料的高阻尼性能，將結(jié)構(gòu)共振時(shí)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，從而抑制結(jié)構(gòu)共振，減小聲源向外輻射的能量。現(xiàn)有約束阻尼層采用雙層結(jié)構(gòu)：約束層、阻尼層，其中約束層由剛度較大的金屬材料構(gòu)成，阻尼層一般為粘彈性材料構(gòu)成。使用時(shí)將約束阻尼層粘貼在結(jié)構(gòu)振動(dòng)較大的基材表面。傳統(tǒng)的約束阻尼層減振效果不佳，且光滑的約束層表面會(huì)向外輻射較大聲輻射。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問(wèn)題

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，增大阻尼層的減振效果，降低約束層表面向外的聲輻射大小，本發(fā)明提出了一種用于船舶減振隔音的穿孔約束阻尼結(jié)構(gòu)。

技術(shù)方案

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

所述一種用于船舶減振隔音的穿孔約束阻尼結(jié)構(gòu)，其特征在于：由隔聲涂層、約束層和阻尼層依次組成，阻尼層與船舶殼體結(jié)構(gòu)貼合；在阻尼層上均勻開(kāi)有若干通孔，通孔軸線垂直于阻尼層表面；船舶殼體結(jié)構(gòu)厚度、阻尼層厚度、約束層厚度、隔聲涂層厚度與阻尼層上通孔直徑之比為1：0.8~1.2：0.1~0.2：0.08~0.18：1~2；阻尼層采用粘彈性材料，約束層采用剛性材料，隔聲涂層采用粘彈性材料。

所述一種用于船舶減振隔音的穿孔約束阻尼結(jié)構(gòu)，其特征在于：阻尼層采用N-1型丁基膠阻尼材料和6731型阻尼材料中任意一種粘彈性材料。

所述一種用于船舶減振隔音的穿孔約束阻尼結(jié)構(gòu)，其特征在于：約束層采用鍍鋅鐵片或玻璃鋼或與船舶殼體結(jié)構(gòu)相同的材料。

所述一種用于船舶減振隔音的穿孔約束阻尼結(jié)構(gòu)，其特征在于：隔聲涂層采用與阻尼層相同的材料。

有益效果

本發(fā)明通過(guò)在阻尼層上進(jìn)行穿孔，并通過(guò)大量試驗(yàn)和分析，找到開(kāi)孔的合適大小，最優(yōu)地增大粘彈性材料內(nèi)部受剪切變形時(shí)的面積，進(jìn)而消耗更多的振動(dòng)能量，提高減振效果。在約束層外側(cè)還有一層隔聲涂層，能夠防止剛性約束層外表面輻射較大的聲能。

附圖說(shuō)明

圖1：本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1、約束層；2、隔聲涂層；3、阻尼層通孔；4、阻尼層。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例描述本發(fā)明：

實(shí)施例1：

本實(shí)施例為在某型船舶殼體外覆蓋的穿孔約束阻尼結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)由隔聲涂層2、約束層1和阻尼層3依次組成，其中阻尼層3與船舶殼體結(jié)構(gòu)表面貼合。

阻尼層4為粘彈性材料，能夠有效吸收振動(dòng)產(chǎn)生的能量，具體可采用N-1型丁基膠阻尼材料或6731型阻尼材料，本實(shí)施例中采用了6731型阻尼材料。

在阻尼層4上均勻開(kāi)有若干通孔3，通孔軸線垂直于阻尼層表面，開(kāi)孔目的是增大粘彈性材料內(nèi)部受剪切變形時(shí)的面積，進(jìn)而消耗更多的振動(dòng)能量，提高減振效果。由于各層厚度與通孔3直徑之間的尺寸關(guān)系，對(duì)本結(jié)構(gòu)的減振效果有影響，通過(guò)大量試驗(yàn)和分析，取船舶殼體結(jié)構(gòu)厚度、阻尼層厚度、約束層厚度、隔聲涂層厚度與阻尼層上通孔直徑之比為1：1：0.15：0.15：1.3時(shí)，減振效果較好。

約束層采用剛性材料，通常采用鍍鋅鐵片或玻璃鋼或與船舶殼體結(jié)構(gòu)相同的材料，本實(shí)施例中采用鍍鋅鐵片，約束層主要用于使阻尼層產(chǎn)生更大的剪切變形以便于更好的吸收能量。隔聲涂層采用粘彈性材料，本實(shí)施例中隔聲涂層采用與阻尼層相同的6731型阻尼材料，隔聲涂層在約束層外側(cè)，主要用于防止剛性約束層1外表面輻射較大的聲能。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例為在某型船舶殼體外覆蓋的穿孔約束阻尼結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)由隔聲涂層2、約束層1和阻尼層3依次組成，其中阻尼層3與船舶殼體結(jié)構(gòu)表面貼合。

阻尼層4為粘彈性材料，能夠有效吸收振動(dòng)產(chǎn)生的能量，具體可采用N-1型丁基膠阻尼材料或6731型阻尼材料，本實(shí)施例中采用了N-1型丁基膠阻尼材料。