專利名稱：一種用于船舶減振隔音的穿孔約束阻尼結(jié)構(gòu)的制作方法
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?，F(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I 0. 8 I. 2 0. Γ0. 2 0. 08 O. 18 Γ2 ;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-I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。
圖I :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)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例描述本發(fā)明實(shí)施例I :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I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-I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I :I 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I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I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-I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-I型丁基膠阻尼材料。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I :
O.8 0. I 0. 08 1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)施例中采用玻璃鋼，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N-I型丁基膠阻尼材料，隔聲涂層在約束層外側(cè)，主要用于防止剛性約束層I外表面輻射較大的聲倉(cāng)泛。實(shí)施例3 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I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-I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-I型丁基膠阻尼材料。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I :
I.2 0. 2 0. 18 2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)施例中采用船舶殼體結(jié)構(gòu)相同的材料，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N-I型丁基膠阻尼材料，隔聲涂層在約束層外側(cè)，主要用于防止剛性約束層I外表面輻射較大的聲能。
權(quán)利要求
1.一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I 0. 8 I. 2 0. Γ0. 2 0. 08 O. 18 Γ2 ;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。
2.根據(jù)權(quán)利要求I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-I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。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2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。
4.根據(jù)權(quán)利要求3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。
全文摘要
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)，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。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。
文檔編號(hào)B32B7/10GK102943840SQ2012104359
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月5日
發(fā)明者郭君, 秦曉輝, 王紅衛(wèi) 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七〇五研究所