[發(fā)明專利]振動接口處的耦合阻尼層

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• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN107120375A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發(fā)明（設計）人: 何偉麟
• 申請（專利權）人: 軌咁靜有限公司
• 主分類號: F16F6/00
• 分類號: F16F6/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司11283
• 代理人: 劉依云,嚴政

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于耦合在振動物體上的固體間隙填充材料的薄層，其增強小振幅(<1μm)振動的耦合并為強力振動提供磁滯回線阻尼、以及當振動力大于間隙填充材料的塑性流動屈服值時控制其厚度、粘彈性和粘塑性的技術。

背景技術

間隙填充材料如蜂蠟等被廣泛用于將振動傳感器固定到測量表面上，以確保振動傳遞到傳感器。為此，需要控制間隙填充層的厚度。此外，通常的間隙填充材料如蜂蠟等在一個或多個振蕩周期中在壓縮力下，會趨向于從接觸界面蠕變或流出。這可能導致安裝松動并且可能妨礙該層的振動耦合功能。

除了在測量中的應用，振動物體上安裝的振動阻尼系統(tǒng)還可能需要一些間隙填充材料用于傳遞振動，以增強阻尼器的性能，并且防止振動物體和振動阻尼系統(tǒng)之間的沖擊，以避免噪聲產生。然而，其受到如上所述的厚度減小的限制。間隙填充材料的短壽命限制了其應用。

特別是在鐵路軌道中，即使高頻(100～5000Hz)的振動幅度小到微米級，來自火車車輪的尖峰和來自軌道的滾動噪聲的大噪聲仍然會輻射。對于鐵路阻尼器而言，間隙填充層應用的常規(guī)方法不控制界面厚度。薄層難以處理并且不能為粗糙表面提供足夠的連接表面積，而厚層由于壓縮安裝力會在界面間隙的邊緣產生連續(xù)溢出。這種過程需要數(shù)小時或數(shù)天，直到兩個表面彼此接觸。

現(xiàn)有的間隙填充技術不能控制耦合層的厚度，這是由于強的安裝力使得層更薄和更薄，直到兩個界面對象彼此接觸。

發(fā)明內容

本發(fā)明是一種具有厚度控制的振動耦合層，從而解決了上述問題。通過將這種層插入振動表面和振動控制裝置之間，可以在延長的時間段內保持振動耦合層的工作效率，從而保持振動控制。除了上述作為振動耦合層的應用之外，本發(fā)明還可以用作緩沖層以改變總體動態(tài)特性。

本發(fā)明是在壓縮界面和厚度控制技術下使用的間隙填充材料的耦合阻尼薄層。層的厚度建議通過將彈性材料插入間隙填充材料中來控制。通過選擇彈性材料的適當剛度和間隙填充材料的粘度，可以控制層的動態(tài)特性以通過磁滯回線阻尼優(yōu)化振動耗散。通過將諸如織帶等的彈性材料插入間隙填充材料中，可以在不妨礙間隙填充過程的情況下控制在壓縮界面處的間隙填充層的厚度。可選地，彈性材料可以是在不同振動方向具有不同彈性性質的織造或非織造織物層，使得層的兩個正交剪切方向的彈性性質可以不同。

厚度控制解決了傳統(tǒng)振動耦合層在連續(xù)壓縮力下的松動問題，同時高頻下的跨越兩個工作表面的間隙填充性和剛性連接能夠得以保持。因此，本發(fā)明提高了壓縮/張力方向上的振動耦合功能。

間隙填充材料的耦合阻尼薄層的發(fā)明可以提供粘合力。本發(fā)明能夠容易地安裝在振動物體和待安裝在振動物體上的裝置的表面之間。通過施加強壓縮力以確保間隙填充材料的塑性流動。在安裝過程中，薄層間隙填充材料被壓縮以填充兩個界面表面的任何較小的不匹配。在通常工作狀態(tài)下，測量表面的振動顯著低于耦合層的屈服點，因此耦合層看起來是用于振動測量的良好耦合的剛性連接。

然而，本發(fā)明還可以在剪切、壓縮或拉伸方向上用作阻尼層，以優(yōu)化振動控制系統(tǒng)的總體動態(tài)特性并增強總體能量耗散。本發(fā)明通過在振動力大于間隙填充材料的塑性流動屈服值時，通過變形循環(huán)在層處的滯后阻尼引入在耦合界面處的附加耗散，來提高所有振動阻尼器的性能。它可以特別地用于調諧質量阻尼器，其中通過調諧質量阻尼過程放大小振幅振動，并且使耦合反作用力強于用于滯環(huán)回路阻尼的間隙填充材料的塑性流動屈服值。

附圖說明

附圖示出了本發(fā)明的一些可能的布置，而本發(fā)明的其它實施例是可能的。附圖的特殊性不應取代本發(fā)明的前述描述的一般性。

圖1示出了本發(fā)明的橫截面視圖(物件100)；

圖2示出了本發(fā)明的頂視圖(物件100)；

圖3顯示了剪切方向上負載-位移關系的典型磁滯回線；

圖4示出了本發(fā)明在調諧質量阻尼器(單個振蕩質量)中的應用；

圖5示出了本發(fā)明在調諧質量阻尼器(多個振蕩質量)中的應用。

具體實施方式