[發明專利]一種澆注型主動約束阻尼結構的制備及阻尼增強方法

在審

• 申請號: 201510301619.0
• 申請日: 2015-06-04
• 公開（公告）號: CN105041963A
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 樊寧波;任偉偉;李宏偉
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: F16F15/18
• 分類號: F16F15/18
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所 41112
• 代理人: 符繼超

1.一種澆注型主動約束阻尼結構的制備及阻尼增強方法，主動約束阻尼結構包括作動材料層(1)、阻尼材料層(2)、傳感材料層(4)和被控材料層(3)，阻尼材料層(2)通過U形模具(8)使作動材料層(1)、傳感材料層(4)被澆注為一體，再通過粘接被控材料層(3)而制備出主動約束阻尼結構，阻尼材料層(2)采用的材料是改性環氧樹脂，被控材料層(3)采用的材料是金屬，設定U形模具(8)的內寬為K、內高為G、內厚為H，K≤G，K＞H；在控制模塊(5)、示波器(6)及放大器(7)的作用下實現主動約束阻尼結構的阻尼增強，控制模塊(5)能實現振動信號的幅值及相位調節，示波器(6)可以通過傳感材料層(4)來監控被控材料層(3)的阻尼增強效果，放大器(7)的電壓放大倍數必須大于100，其特征是：

作動材料層(1)和傳感材料層(4)均采用鋯鈦酸鉛壓電陶瓷片，要求鋯鈦酸鉛壓電陶瓷片的壓電應變常需控制在150~3001pC/N，鋯鈦酸鉛壓電陶瓷片的寬度控制在{K-2h₁}mm、高度控制在{G-2h₁}mm、厚度控制在h₂mm，其中h₁是邊距且h₁小于小于H，h₂＜h₁；

所述改性環氧樹脂是環氧樹脂與促進劑的混合物，該混合物按重量份的配比是：環氧樹脂:促進劑=2:1，促進劑是2,4,6-三苯粉；

將作動材料層(1)、傳感材料層(4)對稱粘貼在U形模具(8)內的兩端面上，作動材料層(1)、傳感材料層(4)分別相對U形模具(8)的左右兩側及底側之間距均為h₁，將所述改性環氧樹脂從作動材料層(1)和傳感材料層(4)的中間緩慢澆注到U形模具(8)內，直至所述改性環氧樹脂完全浸滿作動材料層(1)和傳感材料層(4)并澆注到U形模具(8)的上端，將澆注后的U形模具(8)在室溫條件下固化24~48小時后再放入恒溫箱內，恒溫箱在60℃時固化24小時后再脫模，脫模后在傳感材料層(4)上均勻涂刷粘結劑并粘貼被控材料層(3)，粘貼牢固后即可制備出主動約束阻尼結構；

在傳感材料層(4)上分別聯接控制模塊(5)、示波器(6)，控制模塊(5)與放大器(7)聯接，放大器(7)再聯接到作動材料層(1)上，當被控材料層(3)呈壓縮狀態時，傳感材料層(4)將采集到的壓縮信號反饋到控制模塊(5)，控制模塊(5)的反相電路將其反相轉換為拉伸信號，通過放大器(7)放大后激勵作動材料層(1)并使作動材料層(1)實現拉伸變形，作動材料層(1)的拉伸變形和被控材料層(3)的壓縮變形同時作用在阻尼材料層(2)的上、下兩面，使阻尼材料層(2)產生更大的剪切變形量，該剪切變形量能進一步提高阻尼材料層(2)的能量損耗并增強阻尼效果；

當被控材料層(3)呈拉伸狀態時，作動材料層(1)一方面起到了被動約束的作用，同時又能進一步增大阻尼材料的剪切變形量，該剪切變形量能進一步提高阻尼材料層(2)的能量損耗并增強阻尼效果。