2.1.2 表面阻尼处理
表面阻尼处理主要应用于受弯曲振动为主的厚度不大的构件或薄板零件。风力发电机舱以及隔板等均为薄板振动件,因此表面阻尼处理在风力发电机上能得以应用。表面阻尼处理通常分为自由阻尼处理和约束阻尼处理两大类。
(1)自由阻尼处理
将一层一定厚度的粘弹阻尼材料粘贴于基板表面上,当基板产生弯曲振动时,阻尼层随基本层一起振动,在阻尼层内部产生拉-压变形。根据阻尼材料的耗能机理,当阻尼材料内部产生交变应力时,阻尼材料就会将有序的机械能转化为无序的热能,从而起到耗能的作用。自由阻尼结构如图2 所示,阻尼层越厚,阻尼损耗因子越大,制振效能就越好。
a) 自由状态 b) 振动拉-压变形状态1—基本层 2—阻尼层图2 自由阻尼处理结构
(2)约束阻尼处理
在自由阻尼处理的阻尼层外侧表面再粘贴一弹性层,这一弹性层应具有远大于阻尼层的弹性摸量。当阻尼层随基本结构层一起产生弯曲振动而使阻尼层产生拉-压变形时,由于粘贴在外侧弹性层的弹性摸量远大于阻尼层的弹性摸量,因此这一弹性层将起到约束阻尼层的拉-压变形的作用,所以这一弹性层被称为约束层,而受弹性层约束的阻尼层被称为约束阻尼层。由于阻尼层与基本层接触的表面所产生的拉-压变形不同于与约束层接触的表面所产生的拉-压变形,从而在阻尼材料内部产生剪切变形。因此约束阻尼处理结构中,阻尼层不仅承受拉-压变形,还同时承受剪切变形,它们都能起到耗能作用,如图3 所示。约束阻尼结构比自由阻尼结构耗散更多的能量,因此具有更好的减振降噪效果。