CN115140195B - 振动衰减结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无需降低结构体本身的刚性也能获得高振动衰减效果的振动衰减结构。振动衰减结构（1）具有结构体即板（10）、与板（10）接合的衰减材料（11）。衰减材料（11）在X方向上具有在各接合面（11d）上与板（10）的配合面（10a）接合的数个接合部（11b）、在互邻的接合部（11b）彼此之间在Z方向上朝向与板（10）相反一侧凹陷的数个分离部（11a）。衰减材料（11）比板（10）衰减高并且衰减材料（11）的共振频率与板（10）的1阶共振频率大致相同。
Description
技术领域
本发明涉及一种振动衰减结构。
背景技术
车辆的车身、建筑物的结构体等运用了各种使振动衰减的技术。例如专利文献1公开了一种使车身的底板的振动衰减的技术。
在专利文献1公开的技术中，针对底板中由骨架构件围成的每个区域，使该骨架构件呈波型弯折，提高底板的刚性而将共振频率设定得高。此外，在专利文献1公开的技术中，各区域的外缘部的表面层叠形成有振动衰减部。专利文献1中的振动衰减部通过涂敷形成为层状。专利文献1通过在各区域的外缘部形成振动衰减部，从而能使底板的振动衰减。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2019－98988号。
发明内容
发明要解决的技术问题
车辆、建筑等各种结构体需要进一步提高振动衰减效果。为了进一步提高振动衰减效果，例如也可以降低结构体本身的刚性等。
但是，降低结构体本身的刚性时则会产生与配置在该结构物周围的构件接触或无法确保包含该结构体在内的车身、建筑的刚性等问题。
本发明旨在解决上述问题，目的在于提供一种无需降低结构体本身的刚性也能获得高振动衰减效果的振动衰减结构。
解决技术问题的技术手段
本发明一形态涉及的振动衰减结构具有：第1构件，即结构体；第2构件，与所述第1构件接合。所述第2构件在面向所述第1构件的区域具有与所述第1构件接合的1个或数个接合部、与所述接合部相邻配置且不与所述第1构件接合的1个或数个非接合部。所述第2构件比所述第1构件衰减高并且该第2构件的共振频率与所述第1构件的共振频率大致相同。
在上述形态涉及的振动衰减结构中，安装在第1构件的第2构件具有接合部和非接合部。另外，第2构件比第1构件衰减高（损失系数大）。并且，第2构件的共振频率设定为与第1构件的共振频率大致相同。在上述形态涉及的振动衰减结构中，振动介由接合部从第1构件向第2构件输入，第2构件中的非接合部在不被第1构件约束的情况下共振。由此，上述形态涉及的振动衰减结构能在第2构件的接合部贮存应变能（Strain energy）。
因此，上述形态涉及的振动衰减结构无需降低结构体即第1构件的刚性也能得到高振动衰减效果。
并且在上述形态中，“大致相同”是指不仅包括第2构件的共振频率与第1构件的共振频率一致的情况，还包括与第1构件的共振频率峰的峰底对应的频率区域。更具体的定义会在后文阐述。
上述形态涉及的振动衰减结构也可以设计为：所述第2构件中的所述非接合部在与所述第1构件隔开间隔的状态下分离。
上述形态涉及的振动衰减结构中，第2构件的非接合部与第1构件隔开间隔并分离。因此，振动从第1构件输入时非接合部处的共振不易受到第1构件约束。
上述形态涉及的振动衰减结构也可以设计为：所述第2构件至少具备数个所述接合部，所述非接合部中与所述第1构件分离的分离面上，没有形成在所述第1构件和所述第2构件的接合方向上与所述第1构件朝向相反方向贯穿的贯穿孔。
上述形态涉及的振动衰减结构中，分离面上没有形成贯穿孔。因此，从第1构件输入的振动引起第2构件的非接合部共振时的共振模态不易受到阻碍。
上述形态涉及的振动衰减结构也可以设计为：所述接合部是在所述接合方向上相较于所述分离面而言朝所述第1构件一侧立设的肋拱状部。
在上述形态涉及的振动衰减结构中，由于接合部形成为肋拱状部，因此从第1构件输入的振动引起第2构件的非接合部共振时的共振模态不易受到阻碍。
上述形态涉及的振动衰减结构也可以设计为：所述非接合部由第1凹部形成，所述第1凹部在所述接合方向上朝向与所述第1构件相反一侧凹陷；所述第2构件在其面向所述第1构件的区域的所述接合方向上的相反一侧的区域具有第2凹部，所述第2凹部相较于周围而言在所述接合方向上朝所述第1构件凹陷，从所述接合方向俯视所述第2构件时，所述第2构件的所述第1凹部和所述第2凹部相互重叠配置。
在上述形态涉及的振动衰减结构中，第1凹部与第2凹部配设为在上述俯视视角下相互重叠，由此第2构件的非接合部共振时的共振模态不易受到阻碍。即，假设当在第2构件中的与会安装第1构件一侧相反一侧安装结构构件时，结构构件可能会阻碍非接合部的共振模态。与之相对地，在上述形态涉及的振动衰减结构中，第1凹部的里侧配设有第2凹部，因此非接合部共振时的共振模态不易受到阻碍。
上述形态涉及的振动衰减结构也可以设计为：所述第2构件分别具有数个所述接合部和所述非接合部，在所述第2构件中，所述接合部和所述非接合部在与所述第1构件和所述第2构件的接合方向正交的方向上交替配置。
在上述形态涉及的振动衰减结构中，第2构件形成为接合部与非接合部在上述正交的方向上交替配置的结构。因此，上述形态涉及的振动衰减结构具有数个共振面，易于使第2构件的共振点与第1构件的共振点匹配。
上述形态涉及的振动衰减结构也可以设计为从接合方向俯视所述接合部和所述第1构件时，所述第2构件的所述接合部的形状形成为格子状。
在上述形态涉及的振动衰减结构中，第2构件的接合部在上述俯视视角下形成为格子状。由此，上述形态涉及的振动衰减结构中，在与第1构件和第2构件的接合方向交叉的2维方向上有数个共振面。因此，上述形态涉及的振动衰减结构更利于使第2构件的共振点与第1构件的共振点匹配。
上述形态涉及的振动衰减结构也可以设计为：所述第2构件形成为该第2构件的共振频率与所述第1构件的1阶共振频率大致相同。
在上述形态涉及的振动衰减结构中，第2构件形成为第2构件的共振频率与第1构件的1阶共振频率大致相同。经本申请发明人确认，与使得第2构件的共振频率与第1构件的高阶共振频率大致相同的情况相比，第2构件的共振频率与第1构件的1阶共振频率大致相同时，从吸收能量的观点上看能获得更高的效果。
上述形态涉及的振动衰减结构也可以设计为：所述第2构件形成为该第2构件的1阶共振频率与所述第1构件的1阶共振频率大致相同。
在上述形态涉及的振动衰减结构中，第2构件形成为第2构件的1阶共振频率与第1构件的1阶共振频率大致相同。经本申请发明人确认，第2构件的高阶共振频率与第1构件的1阶共振频率大致相同时，较1阶共振频率彼此大致相同的上述形态涉及的振动衰减结构而言，从吸收能量的观点上看仅能获得较低的效果。由此，在上述形态涉及的振动衰减结构中，使得第2构件的1阶共振频率与第1构件的1阶共振频率大致相同，从而能更有效地衰减振动。
上述形态涉及的振动衰减结构也可以设计为：用多孔材料形成所述第2构件。
在上述形态涉及的振动衰减结构中，用多孔材料形成了第2构件。因此，与用实心的材料形成第2构件的情况相比，能在实现轻量化的同时有效地衰减振动。
上述形态涉及的振动衰减结构也可以设计为：所述第1构件是车身的底板，所述第2构件是安装于相对于所述底板而言的座舱内侧的地板垫（floor mat）。
在上述形态涉及的振动衰减结构中，将底板适用为第1构件，将地毯适用为第2构件。由此，能有效地衰减车身的地板部的振动。
上述形态涉及的振动衰减结构也可以设计为：所述第1构件是车身的顶盖，所述第2构件是安装于相对于所述顶盖而言的座舱内侧的顶棚。
在上述形态涉及的振动衰减结构中，将顶盖适用为第1构件，将顶棚适用为第2构件。由此，能有效地衰减车身的顶部的振动。
上述形态涉及的振动衰减结构也可以设计为：用金属材料形成所述第1构件，所述第2构件的损失系数为0.01以上。
在上述形态涉及的振动衰减结构中，用金属材料形成了第1构件且第2构件的损失系数设定为0.01以上。由此，与不使用该振动衰减结构的情况相比在振动衰减方面能获得显著的效果。
上述形态涉及的振动衰减结构也可以设计为：在所述第2构件中，所述接合部与所述非接合部一体形成。
在上述形态涉及的振动衰减结构中，第2构件的接合部与非接合部一体形成。由此，相较于接合部与非接合部非一体形成的情况，从第1构件输入的振动会介由接合部顺畅地传向非接合部。由此，在上述形态涉及的振动衰减结构中，在通过第2构件的非接合部共振从而在接合部贮存应变能上有优势，在得到振动衰减方面的效果上更加有优势。
发明效果
在上述各形态涉及的振动衰减结构中，无需降低结构体即第1构件本身的刚性也能获得高振动衰减效果。
附图说明
图1为本发明的实施方式涉及的振动衰减结构的展开斜视图；
图2为振动衰减结构的截面图；
图3为解析用模型的结构的展开斜视图；
图4为（a）是板的结构的截面图，（b）是夹具架的结构的截面图；
图5示出实施例1和比较例1，2中的各频率的ERP（等效辐射功率（EquivalentRadiation Power））的图表；
图6的（a）是示出实施例1和比较例1中的各频率的ERP的图表，（b）是示出比较例1和比较例2中的各频率的ERP的图表；
图7示出实施例1～3和比较例1，2各自的ERP最大值的图表；
图8的（a）是示出实施例2中的各频率的ERP的图表，（b）是示出实施例1中的各频率的ERP的图表，（c）是示出实施例3中的各频率的ERP的图表；
图9示出衰减材料在各共振频率下的贡献比例的图表；
图10的（a）是示出比较例3涉及的解析用模型的结构的斜视图，（b）是示出实施例1与比较例1，3各自的ERP最大值的图表；
图11的（a）是示出实施例1涉及的解析用模型中衰减材料在各共振频率下的贡献比例的图表，（b）是示出比较例3涉及的解析用模型中衰减材料（D／D）在各共振频率下的贡献比例的图表；
图12的（a）是解析用模型的结构的斜视图，（b）是解析用模型的结构的一部分的截面图；
图13的（a）是对解析用模型进行加振（excitation）的位置的斜视图，（b）是衰减材料的结构的斜视图；
图14的（a）是示出实施例3～5中各频率下的板的ERP的图表，（b）是示出实施例3～5的每一个中的板的ERP峰值的图表；
图15示出衰减材料中的损失系数与1阶共振峰减小量的关系的图表；
图16为车身结构的一部分的斜视图；
图17为车身的顶部的结构的截面图；
图18为车身的地板部的结构的截面图；
图19为变形例1涉及的振动衰减结构的截面图；
图20为变形例2涉及的振动衰减结构的展开截面图；
图21为变形例3涉及的振动衰减结构的展开斜视图。
具体实施方式
以下参照附图就本发明的实施方式进行说明。以下说明的方式是本发明的一例，本发明除了其本质性方案外完全不受以下方式的限制。
1．振动衰减结构1
利用图1和图2说明本发明的实施方式涉及的振动衰减结构1。并且，图1和图2示意性展示了振动衰减结构1，能根据适用的位置等进行各种变形。
如图1所示，本实施方式涉及的振动衰减结构1具备结构体即板（第1构件）10、与板10接合的衰减材料（第2构件）11。板10含有金属材料（比如Fe），并构成了在X方向和Y方向上延伸的面。衰减材料11由发泡材料（多孔材料）构成，具有在X方向和Y方向上互相隔开间隔配置的数个分离部（非接合部）11a。如图2所示，分离部11a是在Z方向上朝向配设板10一侧的相反一侧凹陷的凹部。
互邻的分离部11a彼此之间设有形成为肋拱状的接合部11b。接合部11b以Z方向上配设板10一侧的端面即接合面11d与板10的配合面10a接合。并且，接合面11d与配合面10a通过自粘接合。
此外，衰减材料11中的分离部（凹部）11a的底面（分离面）11c上没有设置在Z方向上贯穿的贯穿孔。并且，“贯穿孔”是指从底面11c直线设置的孔，不包括构成衰减材料11的发泡材料中存在的微小的孔相连而成的孔。
如图1所示，衰减材料11中的接合部11b在X方向及Y方向上延伸，从Z方向上俯视时形成为格子状的形状。并且，在本实施方式中，分离部11a与接合部11b一体形成。
此外，在振动衰减结构1中，衰减材料11比板10损失系数大且衰减高，并且衰减材料11的1阶共振频率与板10的1阶共振频率大致相同。另外，也可以设计为衰减材料11的高阶共振频率与板10的1阶共振频率大致相同。此外，也可以设计为衰减材料11的1阶或高阶共振频率与板10的高阶共振频率大致相同。
在此，上述“大致相同”是指不仅包括衰减材料11的1阶共振频率与板10的1阶共振频率一致的情况，还包括与板10的1阶共振频率峰值的峰底对应的频率区域。具体来说是指板10的共振频率与√2的乘积和共振频率之差，以及用共振频率加减所述差得到的频率范围。
2．振动衰减
若要提高某构件的振动衰减性，就需要提高表示构件占整体的应变能（Strainenergy）比例的（i）应变能分担率（strain energy share），以及（ii）构件的损失系数。用下述公式表示衰减性。
【数1】
在上述关系式中，η m指构成构件m的损失系数，Uem指元素em的应变能，Utotal指全部应变能。
3．使用了解析用模型的解析
（1）解析用模型5
利用图3和图4，就在解析中使用的实施例1涉及的解析用模型5进行说明。
如图3所示，解析用模型5具有板（第1构件）50、衰减材料（第2构件）51以及夹具架52。如图4（a）所示，板50是底部50b较周缘部50a而言位于深度为H50（5mm）的位置处的200mm×300mm的扫掠曲面面板。板50用Fe形成，板厚为0.6mm。
衰减材料51沿着板50形成，省略图示。即，衰减材料51也具有扫掠曲面。
如图4（b）所示，截面帽状的帽状构件520与平板状的板状构件521接合而形成夹具架52。夹具架52形成为：高度H52为50mm，宽度W52为80mm，内周边缘部52a的宽度W52a以及外周边缘部52b的宽度W52b分别为15mm。如图3所示，从Z方向上俯视时，夹具架52具有矩形框架形状。
如图4（b）所示，在板50中，该板50的周缘部50a接合于夹具架52的内周边缘部52a并被完全约束住。在衰减材料51中，该衰减材料51的周缘部51a接合于板50的周缘部50a。在解析用模型5中，衰减材料51的周缘部51a相当于“接合部”，除衰减材料51的周缘部51a的部分相当于“非接合部”。
并且，所使用的衰减材料51具有以下材料特性。
・杨氏模量（Young's modulus）：80MPa
・损失系数比率（板／衰减材料）：0.3％
（2）比较例涉及的解析用模型
与图3和图4所示的实施例1涉及的解析用模型5相比，比较例1涉及的解析用模型省略了衰减材料51。
此外，与图3和图4所示的实施例1涉及的解析用模型5相比，在比较例2涉及的解析用模型中，板50与衰减材料51在整个面上接合。
（3）解析条件
如图3所示，对板50进行了加振（VIB）。并将各频率的等效辐射功率（ERP）作为评价指标。ERP表示构件的振动产生的辐射能的量，用振动速度与面积的乘积的函数来表示。
（4）解析结果
如图5所示，将80Hz～480Hz作为评价范围，对实施例1和比较例1,2的ERP进行了评价。在比较例2涉及的模型中，ERP最大值较比较例1涉及的模型的ERP最大值而言降低了13.8dB。此外，在实施例1涉及的模型5中，ERP最大值较比较例1涉及的模型的ERP最大值而言降低了21dB。
如图6（a）所示，在实施例1涉及的解析用模型5中，板50的1阶共振频率与衰减材料51的1阶共振频率大致相同，与比较例1涉及的模型（无衰减材料的模型）的1阶共振相比，能够将峰的高度控制得很低。即，在实施例1涉及的解析用模型5中，通过在衰减材料51上设置不与板50接合的非接合部，从而能使得衰减材料51易共振，衰减材料51能自发变形。
另一方面，如图6（b）所示，在比较例2涉及的模型中，由于板50接合有衰减材料51，所以ERP最大值较比较例1而言低，但是在比较例涉及的模型中，衰减材料51在整个面上与板50接合，因此衰减材料51与板50一体振动。因此，与实施例1涉及的解析用模型5相比，比较例2涉及的模型的振动衰减性能低。
（5）损失能量
针对实施例1和比较例1，2的各模型，比较了板50的1阶共振时的损失能量比例并将结果示于表1。
【表1】
如表1所示，在比较例1涉及的模型中，由于没有衰减材料所以板50的1阶共振时的该板50的损失能量的比例很大，为97.3%。在比较例2涉及的模型中，由于板50与衰减材料51在整个面上接合，因此板50的损失能量的比例较比较例1而言被大幅度抑制得很小，为1.6％。
在实施例1涉及的解析用模型5中，如上述所述对于从板50输入的振动，衰减材料51能够在不被板50约束的情况下振动，因此板50的损失能量的比例被抑制到很小，为0.3％。即，在实施例1涉及的解析用模型5中，由于衰减材料51本身的共振能将板50的振动能量更多地传到衰减材料51，从而能通过衰减材料51吸收能量，将板50的损失能量的比例抑制得很小。
4．衰减材料的杨氏模量
利用图7和图8说明衰减材料的杨氏模量与ERP最大值的关系。
首先，除了上述实施例1和比较例1，2，还准备了如下实施例2，3涉及的模型。
（实施例2）模型结构与上述实施例1相同，将衰减材料51的杨氏模量设定为40MPa。
（实施例3）模型结构与上述实施例1相同，将衰减材料51的杨氏模量设定为100MPa。
如图7所示，在实施例1涉及的解析用模型5中，与比较例1涉及的解析用模型相比ERP最大值减小了21dB，与此相对地，在实施例2涉及的解析用模型中，虽然较实施例1涉及的解析用模型5而言减小程度小，但较比较例1，2涉及的解析用模型而言ERP最大值减小了。此外，在实施例3涉及的解析用模型中，虽然与实施例1涉及的解析用模型5相比ERP最大值的减小程度小，但较比较例1，2及实施例2的各解析用模型而言减小了。
如图8（a）所示，在横轴为频率、纵轴为ERP的图表中，在实施例2涉及的解析用模型中，衰减材料51的1阶共振频率为300Hz左右，与板50的1阶共振频率稍有差距。因此，可知在实施例2涉及的解析用模型中，板50的振动衰减效果较图8（b）所示的实施例1涉及的解析用模型5而言低。
另一方面，如图8（b）、（c）所示，在实施例1涉及的解析用模型51和实施例3涉及的解析用模型中，衰减材料51的1阶共振频率与板50的1阶共振频率非常接近，可知充分获得了板50的振动衰减效果。具体来说，如图8（b）所示，在实施例1涉及的解析用模型5中，通过将衰减材料51的杨氏模量设定为80MPa，衰减材料51的1阶共振频率与板50的1阶共振频率（大约420Hz）大致相同，板50的ERP被抑制得很低。
同样地，如图8（c）所示，在实施例3涉及的解析用模型中，衰减材料51的1阶共振频率虽然与实施例1涉及的解析用模型5相比稍有差距，但与板50的1阶共振频率处于大致相同的范围，也获得了板50的振动衰减效果。
在此，在图8（a）～（c）所示的实施例1～3中，衰减材料51的1阶共振频率处于与板50的1阶共振频率“大致相同”的范围内。“大致相同”是指不仅包括衰减材料（第2构件）51的1阶共振频率与板（第1构件）50的1阶共振频率一致的情况，还包括与板50的1阶共振频率峰的峰底对应的频率区域。具体来说，设板50的1阶共振频率为Fr时，能够将“大致相同”规定为从（Fr－α）到（Fr＋α）的范围。
能如下算出上述“α”。
（1）板50的共振频率Fr乘以（Fr×/>）。
（2）用（Fr×）减去Fr（（Fr×/>）－Fr），算出α。
如上，能够规定“大致相同”的范围。
5．衰减材料的共振阶数
对振动衰减结构中的衰减材料的共振阶数与能量吸收的关系进行了探讨。用图9说明该结果。并且，在本探讨中使用了用如下材料形成的衰减材料。
・杨氏模量：0.1MPa
・损失系数比率（板／衰减材料）：0.3％
如图9所示，衰减材料承担的损失能量比例随着该衰减材料的共振阶数越高而越低。即，衰减材料的共振阶数越高衰减材料在损失能量方面的贡献比例越低。
因此，从能够提高衰减材料在板的振动衰减中的贡献比例这一观点上来看优选使衰减材料的1阶共振频率与板的1阶共振频率大致相同。但是，关于衰减材料的2阶和3阶共振频率，因为也对板的振动衰减有贡献，所以不排除。
6．与使用了动态减震器的模型的比较
利用图10和图11说明与实施例1涉及的解析用模型5和使用了动态减震器（以下写作“D／D”。）的模型的振动衰减相关的比较结果。
如图10（a）所示，使用了D／D的比较例3涉及的模型6具有板60、D／D61、夹具架62。板60和夹具架62与实施例1涉及的解析用模型5的板50和架具架52结构相同。
D／D61具有与板60的中央连接的弹簧61a以及与弹簧61a的Z方向上部连接的质量块61b。将质量块61b的质量和损失系数设定为与实施例1涉及的解析用模型5中的衰减材料51相同。
如图10（b）所示，在比较例3涉及的模型6中，与比较例1涉及的模型相比ERP最大值能减小19.5dB。比较例3中的ERP最大值的减小程度较实施例1涉及的解析用模型5而言稍小。
在实施例1涉及的解析用模型5中，较比较例3涉及的模型6而言，衰减材料51的损失能量比例大的频带宽。利用图11对此进行说明。
如图11（a）所示，在实施例1涉及的解析用模型5中，衰减材料51在任意频率的损失能量比例均占80%以上。与此相对地，如图11（b）所示，在使用了D／D61的比较例3涉及的模型6中，在D／D61共振的频率（400Hz左右）处D／D61损失能量比例占比很大，但在D／D61未共振的其他频率处损失能量比例降低了很多（虚线圈出的部分）。
由此可知，在实施例1涉及的解析用模型5中，较使用了D／D61的比较例3涉及的模型6而言，衰减材料51的损失能量比例大的频带宽。
7．关于衰减材料的结构的探讨
对能针对各种结构体获得振动衰减效果的衰减材料的结构进行了探讨。用图12～图14说明探讨结果。
如图12（a）、（b）所示，本探讨中所用的解析用模型7具备板（第1构件）70、衰减材料（第2构件）71、夹具架72。如图12（b）所示，板70插在衰减材料71和夹具架72之间。
衰减材料71形成为：在X方向和Y方向的双方向上，分离部71a与接合部71b交替反复。接合部71b是端面会与板70接合的部分。分离部71a是在将衰减材料71的接合部71b接合于板70的状态下，以从板70向Z方向分离的方式凹陷的状态形成的部分。即，分离部71a是凹部，是不与板70接合的非接合部。
并且，如图12（a）所示，解析用模型7在X方向上的尺寸为1150mm，在Y方向上的尺寸为500mm，在Z方向上的尺寸为100mm。
如图12（b）所示，将衰减材料71中的分离部71a的各尺寸设为Lr1，Lr2、Dr。关于各尺寸Lr1，Lr2、Dr的优选值，利用实施例4～6进行了探讨。
在此，设定了Lr1＝Lr2，并设定了在各实施例4～6中（实施例4）＞（实施例5）＞（实施例6）。此外，关于Dr，设定了（实施例4）＝（实施例5）＝（实施例6）。
并且，在实施例4～6中使用了如下构件作为板70、衰减材料71以及夹具架72。
（1）板70
・形状：平板
・材质：铁（Fe）
（2）衰减材料71
・形状：华夫格形状
・材质：丙烯酸发泡材料（多孔材料）
（3）夹具架72
・形状：与实施例1的夹具架52相同的形状
・材质：铁（Fe）
将本探讨中使用的材料的特性示于下表。
【表2】
如图13（a）所示，针对实施例4～6的各解析用模型7，对夹具架72向Z方向输入了振动（VIB）。
图14（a）所示，在实施例4的模型中，在板70的ERP中，50Hz附近以及60Hz附近出现了峰。在实施例5的模型中，在板70的ERP中，45Hz附近以及60Hz附近出现了低峰。此外，在实施例6的模型中，在板70的ERP中，45Hz附近以及55Hz附近出现了稍高的峰。
如图14（b）所示，实施例4～6中的ERP峰值如下：将实施例4的模型中的ERP峰值设为“100”时，实施例5的模型中为“63”，实施例6中为“186”。
由以上结果可知，从Z方向上俯视接合部71b时的形状采用格子状的形状时，将肋拱的间距（Lr1、Lr2）设为100mm的实施例5的模型最能减小板70的1阶共振的振级。并且，在该情况下，衰减材料71的1阶准共振存在于与板70的1阶共振频率很近的频率区域。
另一方面，在将肋拱的间距（Lr1、Lr2）设为50mm的实施例4的模型中，衰减材料71的共振频率存在于比板70的1阶共振频率高的频率区域。此外，在将肋拱的间距（Lr1、Lr2）设为150mm的实施例6的模型中，衰减材料71的共振频率存在于比板70的1阶共振频率低的频率区域。
以上可知，采用凹部（分离部）71a与接合部71b在X方向和Y方向这两方向上交替反复的结构（华夫格形状）的衰减材料71时，也与实施例1涉及的解析用模型5同样地，使未与板70接合的分离部71a的准共振与板70的1阶共振频率一致这一点很重要。
并且，无论衰减材料71中的Dr的大小如何，本申请发明人都得到了相同倾向的结果，详细内容省略。
8．关于衰减材料的损失系数的探讨
为了得到板的高振动衰减效果，就优选的衰减材料的损失系数进行了探讨。将探讨结果示于图15。
在本探讨中使用了如下板。
・材质：铁（Fe）
・厚度：2.4mm
并且，使用了与上述模型7的衰减材料71结构相同的衰减材料。
此外，为了进行比较，也准备了没有衰减材料的模型。
如图15所示，在具备衰减材料的模型中，1阶共振峰减小量随着损失系数从“0.001”向“0.1”而渐减。此外，从损失系数稍大于“0.1”的位置起反而渐增。
在具备衰减材料的模型中，1阶共振峰减小量最小的位置是P1。在图表上画出通过P1的垂直线。此时，将与没有衰减材料的模型的特征线的交点设为P2。接着，在图表上画出通过P1与P2的中点P3且与横轴平行的线。此时，将与具有衰减材料的模型的特征线的交点设为P4。
P4处的损失系数为“0.01”。因此，当板如表2所示由铁（Fe）构成时，将衰减材料（丙烯酸发泡材料）的损失系数设定为“0.01”以上，由此能够确保与没有衰减材料的模型相比的最大效果的50％以上。
9．效果
在本实施方式涉及的振动衰减结构1中，安装于板10的衰减材料11具有接合部11b和分离部（非接合部）11a。此外，衰减材料11比板10衰减高（损失系数大）。此外，将衰减材料11设定为其共振频率与板10的1阶共振频率大致相同。在振动衰减结构1中，振动从板10经由接合部11b向衰减材料11输入，衰减材料11中的分离部11a在不被板10约束的情况下共振。由此，振动衰减结构1能够在衰减材料11的接合部11b贮存应变能。
因此，振动衰减结构1无需降低结构体即板10的刚性也能得到高振动衰减效果。
此外，在振动衰减结构1中，衰减材料11的分离部11a与板10在Z方向上隔开间隔分离。因此，振动从板10输入时，分离部11a的共振不易受到板10的约束。
此外，在振动衰减结构1中，分离部11a即凹部的底面（分离面）11c上没有形成贯穿孔。因此，从板10输入的振动引起衰减材料11的分离部11a共振时的共振模态不易受到阻碍。
此外，在振动衰减结构1中，接合部11b形成为肋拱状的部分，由此，从板10输入的振动引起衰减材料11的分离部11a共振时的共振模态不易受到阻碍。
此外，振动衰减结构1的结构为：在衰减材料11中，接合部11b与分离部11a在X方向以及Y方向这两方向上交替配置。因此，振动衰减结构1具有数个共振面，易于使衰减材料11的共振点与板10的共振点匹配。
此外，在振动衰减结构1中，衰减材料11的接合部11b从Z方向上俯视时形成为格子状。因此，振动衰减结构1在与Z方向正交的方向上具有数个共振面。因此，振动衰减结构1在使得衰减材料11的共振点与板10的共振点匹配上更加有优势。
此外，在振动衰减结构1中，衰减材料11形成为衰减材料11的1阶共振频率与板10的1阶共振频率大致相同。如此使得衰减材料11的1阶共振频率与板10的1阶共振频率大致相同时，能有效地衰减振动。
此外，在振动衰减结构1中，用多孔材料（丙烯酸发泡材料为一例）形成衰减材料11。因此，与用实心的材料形成衰减材料的情况相比，能在实现轻量化的同时有效地衰减振动。
此外，在振动衰减结构1中，用金属材料（铁（Fe）为一例）形成板10且衰减材料11的损失系数设定为0.01以上。由此，与不使用该振动衰减结构1的情况相比在振动衰减方面能获得显著的效果。
此外，在振动衰减结构1中，衰减材料11的接合部11b与分离部11a一体形成。由此，与接合部11b和分离部11a非一体形成的情况相比，从板10输入的振动会介由接合部11b顺畅地传向分离部11a。由此，振动衰减结构1在通过衰减材料11的分离部11a共振从而在接合部11b贮存应变能上有优势，在获得振动衰减方面的效果上更加有优势。
如上，在本实施方式涉及的振动衰减结构1中，无需降低结构体即板10本身的刚性也能获得高振动衰减效果。
并且，在本实施方式中，对于衰减材料11的分离部11a，作为一个例子采用了分离部11a的底面11c与板10分离的结构，但在本发明中，只要形成有衰减材料11未与板10接合的非接合部就足够了。
［变形例1］
利用图19说明变形例1涉及的振动衰减结构2。并且，图19中仅选出振动衰减结构2的一个截面进行了图示，在纸面的纵深方向上也构成为与图19所示同样的结构。
如图19所示，本变形例涉及的振动衰减结构2也具有结构体即板（第1构件）20、衰减材料（第2构件）21。板20与上述实施方式涉及的振动衰减结构1的板10同样，是形成为平板状的构件。
衰减材料21在与板20接合的一侧（图19的Z方向上侧）具有数个分离部（第1凹部）21a和数个接合部21b。衰减材料21在数个接合部21b的每一个与板20接合。分离部21a在与X方向和纸面正交的方向上形成于互邻的接合部21b彼此之间，且在Z方向上与板20分离。
在本变形例涉及的振动衰减结构2中，衰减材料21在与板20接合的一侧的相反侧（图19的Z方向下侧）也具有数个分离部（第2凹部）21c和数个接合部21d。分离部21c和接合部21d的配置方式与分离部21a和接合部21b的配置方式相同。此外，从Z方向上俯视分离部21a和分离部21c时，分离部21a与分离部21c配置为相互重叠。
在本变形例涉及的振动衰减结构2中，即使结构体即基础构件500接合在衰减材料21在Z方向上与板20相反的一侧（图19的Z方向下侧）时，分离部21a的共振也不易受到阻碍。即，由于分离部21a的Z方向下侧的区域形成了与基础构件500分离的分离部21c，因此即使接合部21d接合于基础构件500的主面500a，分离部21a的共振模态也不易受到阻碍，且在接合部21b贮存应变能上有优势，在获得振动衰减方面的效果上更加有优势。
［变形例2］
利用图20说明变形例2涉及的振动衰减结构3。并且，图20也是仅选出振动衰减结构3的一个截面进行了图示，在纸面的纵深方向上也构成为与图20所示相同的结构。
如图20所示，本变形例涉及的振动衰减结构3具备结构体即板（第1构件）30、衰减材料（第2构件）31。板30与上述实施方式涉及的振动衰减结构1以及上述变形例1涉及的振动衰减结构2的板10，20同样，是形成为平板状的构件。
在本变形例涉及的振动衰减结构3中，衰减材料31由相互接合的板状构件310和格子状构件311构成。板状构件310是有厚度的板状构件，配设为与板30大致平行。格子状构件311具有形成为格子状的接合部311b、分别在Z方向的上下具有开口的数个分离部（非接合部）311a。格子状构件311在接合面311c与板30的配合面30a接合，在接合面311d与板状构件310的主面310a接合。
在本变形例涉及的振动衰减结构3中设计成了以板状构件310和格子状构件311的组合构成衰减材料31，但由于具有与上述实施方式涉及的振动衰减结构1同样的结构，因此能够获得与上述同样的效果。
［变形例3］
利用图21说明变形例3涉及的振动衰减结构4。并且，在图21中，仅选出振动衰减结构4的一个截面进行了图示。
如图21所示，本变形例涉及的振动衰减结构4具备结构体即板（第1构件）40、衰减材料（第2构件）41。板40与上述实施方式涉及的振动衰减结构1以及上述变形例1，2涉及的振动衰减结构2，3的板10，20，30同样，是形成为平板状的构件。
在本变形例涉及的振动衰减结构4中，衰减材料41具有板状部41c和数个柱状部41a。板状部41c是有厚度的板状的构件，配设为与板40大致平行。数个柱状部41a分别具有圆柱状的外观形状且相互隔开间隔立设在板状部41c的Z方向上侧。并且，板状部41c和数个柱状部41a可以一体形成，也可以互不接合。
在本变形例涉及的振动衰减结构4中，板40接合在数个柱状部41a的Z方向上侧的部分。并且，在衰减材料41中，在板状部41c与板40之间的区域，互邻的柱状部41a彼此间的空隙为分离部（非接合部）41b。
在本变形例涉及的振动衰减结构4中，如图21所示，具备具有板状部41c和数个柱状部41a的衰减材料41，由此，与采用上述实施方式、上述变形例1，2中的具有格子状的接合部11b，21b，311b的衰减材料11，21，31时相比，能降低衰减材料41的刚性。因此，能采用本变形例涉及的振动衰减结构4对该振动衰减结构4的刚性、共振频率进行控制。
并且，在本发明中，也能对上述实施方式及上述变形例1～3的各结构进行适宜组合。
［振动衰减结构的适用例］
用图16～图18说明本实施方式涉及的振动衰减结构的适用例。
（1）适用于车身100的顶部101的适用例
图17示出图16的XVII－XVII线截面。
如图17所示，将本实施方式涉及的振动衰减结构1适用于车身100的顶部101时，振动衰减结构1由结构体即顶盖（第1构件）1010、从车身内侧接合于顶盖1010的顶棚（第2构件）1011形成。
顶棚1011在车身100的前后方向上具有互相隔开间隔配设的数个接合部1011b、配设在互邻的接合部1011b彼此之间的分离部（非接合部）1011a。顶棚1011在接合部1011b与顶盖1010接合。此外，分离部1011a位于较顶盖1010而言的座舱内侧，与顶盖1010分离未接合。
并且，如图17所示,在车身100的前后方向上，顶棚1011中的接合部1011b大致等间隔配置，但接合部1011b不一定需要等间隔配置，能够根据车身布局适宜设定间隔。
（2）适用于车身100的地板部102的适用例
图18示出图16的XVIII－XVIII线截面。
如图18所示，将本实施方式涉及的振动衰减结构1适用于车身100的地板部102时，振动衰减结构1由结构体即底板（第1构件）1020、地板垫（floor mat）（第2构件）1021形成。
地板垫1021在车宽方向上具有互相隔开间隔配设的数个接合部1021b、配设在互邻的接合部1021b彼此之间的分离部（非接合部）1021a。地板垫1021在通道部102a与侧梁102b之间通过接合部1021b与底板1020接合。分离部1021a位于较底板1020而言的座舱内侧，与底板1020分离未接合。
并且，如图18所示，在车身100的车宽方向上，地板垫1021的接合部1021以非等间隔的状态配置，但接合部1021b也可以等间隔配置，能够根据车身布局适宜设定。
并且，上述以车身100的顶部101以及地板部102作为振动衰减结构1的适用例进行了说明，但本发明不受限于此。例如也能适用于车身的立柱（A立柱、B立柱等）。此外，也能适用于车身以外，例如能适用于建筑物的一部分、适用于电器等、适用于船舶、飞机等。
编号说明
1～4 振动衰减结构
10，20，30，40 板（第1构件）
11，21，31，41 衰减材料（第2构件）
11a，21a，41b，311a 分离部（非接合部）
11b，21b，311b 接合部
41a 柱状部（接合部）
100 车身
101 顶部
102 地板部
1010 顶盖（第1构件）
1011 顶棚（第2构件）
1011a 分离部（非接合部）
1011b 接合部
1020 底板（第1构件）
1021 地板垫（第2构件）
1021a 分离部（非接合部）
1021b 接合部
Claims (11)
1.一种振动衰减结构，其特征在于具备：
第1构件，即结构体；
第2构件，与所述第1构件接合，其中，
所述第2构件在面向所述第1构件的区域具有与所述第1构件接合的1个或数个接合部、与所述接合部相邻配置且不与所述第1构件接合的1个或数个非接合部；
所述第2构件比所述第1构件衰减高并且该第2构件的共振频率与所述第1构件的共振频率大致相同；
所述第2构件中的所述非接合部在与所述第1构件隔开间隔的状态下分离；
所述第2构件至少具有数个所述接合部，
所述非接合部中与所述第1构件分离的分离面上，没有形成在所述第1构件和所述第2构件的接合方向上与所述第1构件朝向相反方向贯穿的贯穿孔；
所述非接合部由第1凹部形成，所述第1凹部在所述接合方向上朝向与所述第1构件相反一侧凹陷；
所述第2构件在其面向所述第1构件的区域的所述接合方向上的相反一侧的区域具有第2凹部，所述第2凹部相较于周围而言在所述接合方向上朝所述第1构件凹陷；
从所述接合方向俯视所述第2构件时，所述第2构件的所述第1凹部和所述第2凹部相互重叠配置。
2.根据权利要求1所述的振动衰减结构，其特征在于：
所述接合部是在所述接合方向上相较于所述分离面而言朝所述第1构件一侧立设的肋拱状部。
3.根据权利要求1或2所述的振动衰减结构，其特征在于：
所述第2构件分别具有数个所述接合部和所述非接合部，
在所述第2构件中，所述接合部和所述非接合部在与所述第1构件和所述第2构件的接合方向正交的方向上交替配置。
4.根据权利要求3所述的振动衰减结构，其特征在于：
从所述接合方向俯视所述接合部和所述第1构件时，所述第2构件的所述接合部的形状形成为格子状。
5.根据权利要求1或2所述的振动衰减结构，其特征在于：
所述第2构件形成为该第2构件的共振频率与所述第1构件的1阶共振频率大致相同。
6.根据权利要求1或2所述的振动衰减结构，其特征在于：
所述第2构件形成为该第2构件的1阶共振频率与所述第1构件的1阶共振频率大致相同。
7.根据权利要求1或2所述的振动衰减结构，其特征在于：
用多孔材料形成所述第2构件。
8.根据权利要求1或2所述的振动衰减结构，其特征在于：
所述第1构件是车身的底板，
所述第2构件是安装于相对于所述底板而言的座舱内侧的地板垫。
9.根据权利要求1或2所述的振动衰减结构，其特征在于：
所述第1构件是车身的顶盖，
所述第2构件是安装于相对于所述顶盖而言的座舱内侧的顶棚。
10.根据权利要求1或2所述的振动衰减结构，其特征在于：
用金属材料形成所述第1构件，
所述第2构件具有0.01以上的损失系数。
11.根据权利要求1或2所述的振动衰减结构，其特征在于：
在所述第2构件中，所述接合部与所述非接合部一体形成。
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