Вибропоглощающий материал

 

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;

СОЮЗ СОВЕТСИИХ

И ЛИ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И Of HÐÛÒÈÉ (21) 3558226/25-28 (22) 24.02 ° 83 (46) 30.06.84. Бюл. У 24 (72) А.В.Ионов, В.Е;Бахарева, Л.В.Петрова и Н,П.Сидоров (53) 628.517.4(088.8) (56) 1. Никифоров А.С. Вибропоглощение на судах. Л., "Судостроение", 1979, с. 79, фиг. 27.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 563688, кл. С 10 К 11/00, 1975 (прототип). (54) (57) ВИБРОПОГЛОЩАЮЩИЙ МАТЕРИАЛ содержащий первый лист, выполненный ( из композиционного или слоистого пластика с отношением модуля нормальной упругости к" плотности равным или большим 10 км /с, сопряженный адгезионно через полимерную прослойку со вторым листом, выполненным иэ ме..SU„„A

3 F 16 Р 13/00 // G 10 К 11/00 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 однои пластины, толщина Н второй контактирующей с полимерной прослойкой пластины, толщина 9 ребер, их высо а

Н и расстояние 8 между ребрами связ заны с толщиной металлического листа Н т соотношениями н„/a., = н, / s = 1, ь/н„= н,/н, 0,3; й/6 = 10, где — минимальная длина изгибной волны в вибропоглощающем материале.

1100444

Изобретение относится к поглощению изгибных колебаний, а именно к вибропоглощающим материалам, и может быть использовано в судостроении, строительстве и машиностроении. 5

Известны слоистые вибропоглощающие материалы, состоящие из двух металлических пластин, соединенных вязкоуп-I ругой полимерной прослойкой Р13.

Недостатком данных материалов яв- 10 ляется их более высокий вес по сравнению с равнопрочным однородным листом металла.

Наиболее близким к предлагаемому является вибропоглощающий материал, 15 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 20

10 км /с Г 2 3.

Поскольку модуль нормальной упругости композиционного материала или слоистого пластика одного листа меньше модуля нормальной упругости стали, 25 из которой выполнен другой лист, то оптимальная толщина листа из пластика, обеспечивающая такую же изгибную жесткость„ как и у стального листа, оказывается в 1,5-2,5 раза больше ЗО толщины стального листа. Поэтому получаемый выигрыш в весе оказывается не столь велик и составляет в зависимости от типа примененного пласТика

20-257. Достигаемые при этом значения коэффициентов потерь не превышают величины 0,2.

Цель изобретения — увеличение коэффициента потерь вибропоглощающего материала за счет увеличения деформа- 40 ций сдвига в полимерной прослойке и снижение его веса.

Указанная цель достигается тем, что в вибропоглощающем материале, содержащем первый лист, выполненный

I из композиционного или слоистого пластика с отношением модуля нормальной упругости к плотности равным или большим 10 км /с сопряженный адгеэионно через полимерную прослойку со вторым листом, выполненным из металла, первый лист выполнен из двух пластин, соединенных перпендикулярно расположенными к ним пластинами — ребрами жесткости, при этом толщина. Н1 одной пластины, толщина Н второй контактирующей с полимерной прослойкой пластины, толщина Ь ребер, их высота Н и расстояние 9 между ребрами связаны с толщиной металлического листа Н соотношениями и„/Н„= Н,/Ь

b/H1 Н /Нз 0,3, 8/8 = 10, где 3 — минимальная длина изгибной волны в вибропоглощающем материале.

На фиг. 1 изображена конструкция вибропоглощающего материала, 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 4, выполненный иэ композиционного или слоистого пластика с отношением модуля нормальной упругости к плотности равным или большим 10 км /с, 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 Н внутренней пластины 2, толщина Ъ ребер 3 жесткости, их высота Н, и расстояние В между ребрами

3 связаны с толщиной Н металлического листа 4 соотношениями

Н„/Н„= Н,/В

Ь/Н„-Н/Н 03, e/В = 10, где. д — минимальная длина изгибной волны в вибропоглощающем материале.

Принцип работы вибропоглощающего материала состоит в том, что при изгибных колебаниях поверхности листов

4 и 5, связанных с вязкоупругой полимерной прослойкой 6, получают различные линейные деформации, обусловливающие сдвиговые деформации в прослойке 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 слуsg roe ® иг.2

Составитель В.Нистратов

Редактор Ю.Ковач .Техред О,Неце Корректор А.Зимокосов

Заказ 4565/30 Тираж 913 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1 чаях толщина стального листа равна

2,9 см. Равная 7, см толщина листа прототипа, выполненного из слоистого пластика с отношением модуля нормальной упругости к плотности

11 км /с, обеспечивает такую же изгибную жесткость, как у стального листа. Максимальный коэффициент потерь прототипа 0,25. Максимальный

10 д

3.7

1Х

<> gg

100444 а коэффициент потерь предлагаемого материала, выполненного иэ того же слоистого пластика, составляет 0,42, а его вес на 257. меньше веса прототипа. 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.