Вибропоглощающий материал Советский патент 1984 года по МПК F16F13/00 

11 Изобретение относится к поглощени изгнбных колебаний, а именно к вибро поглощающим материалам, и может быть использовано в судостроении, строительстве и машиностроении. Известны слоистые вибропоглощаюи1и материалы, состоящие из двух металли ческих пластин, соединенных вязкоупругой полимерной прослойкой C13. Недостатком данных материалов является их более высокий вес по сравнению с равнопрочным однородным листом металла. Наиболее близким к предлагаемому является вибропоглощаюк ий материал, в котором с целью уменьшения веса одна из пластИн выполнена из композиционного или слоистого пластика с соотношением модуля нормальной упругости к плотности равным или большим 10 км2/с2 23. Поскольку модуль нормальной упругости композиционного материала или слоистого пластика одного листа мень ше модуля нормальной упругости стали из которой вьшолнен другой лист, то оптимальная толпщна листа из пластик обеспечивающая такую же изгибную жесткость,, как и у стального листа, оказывается в 1,5-2,5 раза больше толщины стального листа. Поэтому получаемьй выигрьпи в весе оказывается не столь велик и составляет в зависи мости от типа примененного пластика 20-25%. Достигаемые при этом значения коэффициентов потерь не превьппают величинй 0,2. Цель изобретения - увеличение коэ фициента потерь вибропоглощающего ма териала за счет увеличения деформаций сдвига в полимерной прослойке и снижение его веса. Указанная цель достигается тем, что в вибропоглощающем материале, содержащем первый лист, выполненный из композиционного или слдистого пла тика с отношением модуля нормальной упругости к плотности равным или большим 10 , сопряженный адгезионно через полимерную прослойку со вторым листом, вьтолнениым из металла, первый лист выполнен из двух пла тин, соединенных перпендикулярно рас положенными к ним пластинами - ребра ми жесткости, при этом толщина Н одной пластины, толщина Hj второй контактирующей с полимерной прослойкой пластины, толщина fe ребер, их высота Н, и расстояние В между ребра 44 толщиной металлического ми связаны с Нрт сооЦ.ношениями листа Н„ /Ъ 1 i/Hcr b/H 1 л/в 10, где - минимальная длина изгибной волны в вибропоглощающем материале. На фиг. 1 изображена конструкция вибропоглощающего материалаi на фиг. 2 - экспериментально полученные частотные зависимости коэффициентов потерь предлагаемого Материала и прототипа. Вибропоглощающий материал состоит из внешней 1 и внутренней 2 пластин,соединенных ребрами 3 жесткости, представляющих один лист t выполненный из композиционного или слоистого пластика с отношением модуля нормальной упругости к плотности равным или большим 10 , соединенный с металлическим листом 5 вязкоупругой полимерной прослойкой 6. Ребра 3 жесткости могут быть наклонными или криволинейными. Однако наиболее .целесообразными являются ребра жесткости в виде пластин, перпендикулярных к внешней 1 и внутренней 2 пластинам листа. При этом толщина Н внешней пластины 1, толщина Hj внутренней пластины 2, толщина Ъ ребер 3 жесткости, их высота Hj и расстояние В между ребрами 3связаны с толщиной Hj. металлического листа 4 соотношениями Н,/Н„ Н,/В 1; Ь/Н H.J/H, 4 Д/В 10, где 7 - минимальная длина изгибной волны в вибропоглощающем материале . Принцип работы вибропоглощающего материала состоит в том, что .при изгибных колебаниях поверхности листов 4и 5, связанных с вязкоупругой полимерной прослойкой 6, получают различные линейные деформации, обусловливающие сдвиговые деформации в п1)ослойке 6, обеспечивающие демпфирующие свойства вибропоглощающего материала. На фиг. 2 приведены результаты экспериментальных исследований коэффициентов потерь известного (кривая 2) и предлагаемого (кривая 1) вибропоглощающих материалов. В обоих случаях толщина стального листа равна 2,9 см. Равная 7,см толщина листа прототипа, вьшолненного из слоистого пластика с отношением модуля нор мальной упругости к плотности 11 , обеспечивает такую .же изгибную жесткость, как у стального листа. Максимальный коэффициент потерь прототипа 0,25. Максимальный

1004444

коэффициент потерь предлагаемого материала, выполненного из того же слоистого пластика, составляет 0,42, а его вес на 25% меньше веса прототй5 па. При этом в диапазоне резонансных частот 150-200 Гц амплитуды вибрации вибропоглощающего материала предлагаемой конструкции в 1,7-2,7 раза меньше, чем у прототипа.

ВИВРОПОГЛОЩАЮП1ИЙ МАТЕРИАЛ, содержащий первый лист, выполненный из композиционного или слоистого пластика с отношением модуля нормальной упругости к плотности равным или большим 10 , сопряженный адгезионно через полимерную прослойку со вторым листом, вьтолненным из талла, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента потерь за счет возрастания деформаций сдвига в полимерной прослойке и снижения веса вибропоглощающего материала, первый лист выполнен из двух пластин, соединенных перпендикулярно расположенными к ним-пластинами - ребрами жесткости, а толщина Н одной пластины, толщина Н второй контактирующей с полимерной прослойкой пластины, толщина В ребер, их высота Hj и расстояние 8 между ребрами связаны с толщиной металлического листа Н ст соотнощениями 9 Н,/Н„ Н,/Ъ 1, b/Hi Hj/Hj 4 0,3{ л/6 10, где Я - минимальная длина изгибной волны в вибропоглощающем материале. О 4: 4ib 4;