a)自由状态 b) 振动拉-压及剪切变形状态
1—基本层 2—阻尼层 3—约束层图3 约束阻尼处理结构实际应用中往往将基本层与约束层采用同一种材料,且厚度相同,称为对称型复合 阻尼材料结构。
2.1.3 阻尼材料种类及其应用
阻尼材料分为阻尼板材和阻尼涂料两大类,阻尼板材根据基体成分又分为沥青阻尼板材和橡胶阻尼板材,阻尼板材具有良好的减振隔声性能,性能稳定,但对结构表面形状和安装工艺性要求较高。阻尼板材可用于振动源附件的结构部件表面,也可贴附于薄壳结构表面做自由阻尼处理结构。阻尼涂料是一种特殊的涂料,可以将其涂覆于各种材料、各种复杂形状的结构表面上,它具有减振、降噪、隔振和密封的作用。阻尼涂料可以喷涂或刮涂于薄壳结构表面,做成自由阻尼处理结构。阻尼涂料施工简便,特别适合于形状复杂的壳体涂覆,可以做到整体美观。
由于风力发电机的主要机组部件安装于机舱内部,这些部件产生的振动直接传递给机舱,引起机舱振动并辐射产生噪声。因此可以在机舱内表面贴附阻尼材料对机舱进行表面自由阻尼处理,衰减振动,降低结构辐射噪声,同时隔离机舱内部的噪声向外传播。
2.2 噪声传播降噪控制
噪声传播控制,又称无源噪声控制,它是在噪声传播途径中使用声学材料或声学结构来隔离或吸收一部分声能,使声波在通过声学材料或声学结构时得到衰减而达到降噪控制的目的。噪声传播降噪控制与阻尼减振降噪控制是相辅相成、密不可分的,阻尼对提高材料的隔声性能有明显的作用。
对风力发电机机舱内表面贴覆阻尼隔声材料做阻尼、隔声处理,当机舱内齿轮箱、电机等部件产生的噪声入射到机舱壳体表面时被转化成以下主要部分:1)一部分被反射回机舱内部;2)一部分在经过机舱表面时被转化成其它形式的能量或波形而被吸收。如:其中一部分被贴附于机舱壳体上的高阻尼材料转化成热能而被损耗了,另一部分转换为结构辐射噪声或其它形式的波形;3)最后剩下的一部分透过机舱传入外部环境。噪声传播过程中的能量分配见图4。
(2)式表明,反射声能越小,则材料的吸声系数就越大,其吸声性能越好。