CN203543225U - 一种复合阻尼减振蜂窝夹层板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种复合阻尼减振蜂窝夹层板，包括多边形框架和分别与框架两端相连接的外面板和内面板，所述的外面板和内面板之间设置有若干与外面板和内面板相垂直紧贴排列的蜂窝状空腔体，所述的蜂窝状空腔体与外面板和内面板之间分别设有胶粘层，所述的蜂窝状空腔体中填充有固体颗粒。本实用新型将固体颗粒填充在夹层板的蜂窝状空腔中，随着夹层板的振动，固体颗粒之间不断撞击和摩擦，不但有动量交换,而且能够消耗系统的振动能，达到颗粒阻尼减振和隔声的目的；胶粘层在提供固定连接作用的同时，还通过粘弹性阻尼材料的剪切变形消耗振动能量，利用阻尼效应提高阻尼减振效果；夹层板经模块化加工制造，加工方便，安装简单。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种复合阻尼减振板，更具体地说，是涉及一种复合阻尼减振蜂窝夹层板。属于阻尼减振领域，特别涉及船舶、车辆的减振降噪领域。
背景技术
复合阻尼减振蜂窝夹层板主要用于船舶、车辆承力结构，大型附件的基本结构，以消耗传递路径中的振动能量。
目前生产的车辆减振板通常是在两钢板之间附一层粘弹性材料，不易焊接和成形，而且热固化的胶粘层强度、硬度虽然很高，起到很强的结构补充作用，但是其减振效果并不理想。如专利号CN201020536979.1，名称为汽车加强阻尼板，包括丁基橡胶层和连接在丁基橡胶层上的橡胶改性环氧树脂层。通过将橡胶改性环氧树脂经高温烘烤固化后，材料硬化，对钢板补强，提高钢板的固有频率，从而达到阻尼减振的目的。其缺点是该橡胶改性环氧树脂层需要通过加热烘烤来进行粘贴，若安装在船舶甲板内面时，安装难度大，且其实际阻尼效果较差。该产品通过在原有结构上敷设阻尼材料来减振，且阻尼板的约束层在热作用下硬度较高，对高频振动起减振作用，而对中低频振动的减振效果并不理想。
专利号为CN201020266526.1，名称为一种蜂窝夹层板，包括上蒙皮和下蒙皮，所述上蒙皮和下蒙皮之间固定一蜂窝芯。这种蜂窝夹层板密度小，隔音、隔热性能好，蜂窝芯的采用，犹如许多小工字梁，使其有一定的减震性能，优越的平整性和刚度。其缺点是其蒙皮用玻璃布纤维布制成，如果作为承力结构或者大型附件的基本结构，其承载能力较差，受环境温度影响较大，不能用于船舶、车辆的承力结构，适用面较窄；蒙皮和蜂窝芯之间有一层胶粘层，主要是起到连接蒙皮和蜂窝芯的作用，减振效果不明显，受到高温环境时，胶粘层会在热作用下硬度变高，使整个蜂窝夹芯板的减振降噪效果下降。
重庆大学王盛春博士发表一篇名称为“蜂窝夹层结构复合材料的声振特性研究”的学术论文：蜂窝夹层结构作为一种特殊的复合材料结构，由于具有高比刚度、高比强度、性能可设计等优点，在航天、航空、高速交通运输工具和现代结构工程等许多领域均得到了广泛应用。蜂窝夹层板件结构，由于质量轻、面积大，从而更易受激励引发结构振动，其造成的结构声辐射正成为舱室内的主要噪声源之一。因此研究蜂窝夹层结构复合材料的声振特性，实现结构辐射噪声的定量描述，掌握蜂窝夹层结构声产生和传播的各种影响因素及其影响规律，并在此基础上实现夹层板设计参数的声学改进设计，对寻求高速交通运输工具舱室内噪声控制的新方法和技术途径具有重要的科学意义和工程应用价值。
发明内容：
本实用新型的目的是针对上述现有技术存在的问题和缺陷，提供一种宽频域，减振效果好且施工方便的一种复合阻尼减振蜂窝夹层板。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：
一种复合阻尼减振蜂窝夹层板，包括多边形框架和分别与框架两端相连接的外面板和内面板，所述的外面板和内面板之间设置有若干与外面板和内面板相垂直紧贴排列的蜂窝状空腔体，所述的蜂窝状空腔体与外面板和内面板之间分别设有胶粘层，所述的蜂窝状空腔体中填充有固体颗粒。
上述所述的多边形框架为至少3边形，框架的厚度为内、外面板厚度的20%～60%。
上述所述内、外面板的材质为铝板、钢板、玻璃钢板和碳纤维复合材料板中的任一种，板的厚度为1mm～3mm。
上述所述胶粘层的厚度为0.5mm～1.5mm。
上述所述蜂窝状空腔体的高度为10mm～30mm，高度与直径的比值取2～4。蜂窝状空腔体的材料为碳钢、铝箔、聚丙烯塑料和玻璃布中的任一种，通过成型法将材料辊轧或冲压成波纹状材料叠合胶结而成。
上述所述固体颗粒的填充量占所述蜂窝状空腔体的空腔容积的20%～60%，所述固体颗粒的材料为铅粉、铁粉、橡胶和砂粒中的任一种，所述固体颗粒的外形为表面粗糙的圆形、椭圆形或不规则形状。
本实用新型的一种复合阻尼减振蜂窝夹层板的优点和有益效果：
1、本实用新型的一种复合阻尼减振蜂窝夹层板，由于内、外面板采用铝板、钢板、玻璃钢板和碳纤维复合材料板中的一种，所以密度小，承载能力强，比同等承载情况下所需普通钢板的厚度要减少20%～30%。
2、由于蜂窝状空腔体拥有比较高的抗弯刚度比，面板发生振动时会引起蜂窝状空腔体的剪切变形，从而将振动的能量转化为热能。因此，蜂窝夹芯板本身具有一定的减振功能。将固体颗粒填充在蜂窝状空腔体中，随着面板和蜂窝状空腔体的振动，固体颗粒不断撞击和摩擦，不但有动量交换，而且能够消耗系统的振动能量，达到复合减振的目的。一种粘弹性复合阻尼填充固体颗粒的蜂窝夹芯板能够有效的控制低频振动的谐振峰值，对中高频振动具有明显的干摩擦阻尼减振效果，在振动传播路径方向对100Hz以上频率的振动衰减量平均达到每米5dB以上。一种粘弹性复合阻尼填充固体颗粒的蜂窝夹芯板比普通蜂窝夹芯板在125Hz～4000Hz频率范围的隔声量提高5dB以上。
3、本实用新型设置的胶粘层在提供粘性起到固定作用的同时，通过粘弹性阻尼材料的剪切变形消耗振动能量，利用阻尼效应提高阻尼减振效果。
4、本实用新型的粘弹性复合阻尼填充固体颗粒的蜂窝夹芯板通过模块化加工制造，集承载与减振降噪功能于一体，安装方便，具有轻质、减振、隔声、耐冲击、经济性好等优点，具有良好的应用前景。
附图说明
图1是本实用新型的构造半剖示意图；
图2是图1的A—A剖视图；
图中：1—外面板，2—胶粘层，3—蜂窝状空腔体，4—胶粘层，5—内面板，6—固体颗粒，7—框架。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步详细的说明。所述实施例仅为本实用新型专利的较佳实施例，并非对本实用新型专利的范围进行限定。
如附图1至附图2所示，一种复合阻尼减振蜂窝夹层板，依次包括外面板1、胶粘层2、蜂窝状空腔体3、胶粘层4、内面板5、固体颗粒6和框架7。所述框架7为四边形，框架7两端分别连接有外面板1和内面板5，所述的外面板1和内面板5之间设置有若干与外面板1和内面板5相垂直紧贴排列的正六边形蜂窝状空腔体3，所述的蜂窝状空腔体3与外面板1和内面板5之间分别设有胶粘层2和4，所述的蜂窝状空腔体3中填充有固体颗粒6。
其中所述外面板1和内面板5为相应面积的整块面板，且均为厚度为2mm的普通钢板。外面板1，内面板5和框架7通过焊接技术相连。
所述蜂窝状空腔体3采用金属铝箔制成六角形蜂巢。所述任意两个蜂窝的侧壁通过芯条胶粘合在一起，蜂窝状空腔体3的高度为20mm，高度与直径的比值取2～
所述胶粘层2的厚度为1.0mm。
所述外面板1通过所述胶粘层2与所述蜂窝状空腔体3粘结固定。所述内面板5通过所述胶粘层4与所述蜂窝状空腔体3粘结固定。
所述胶粘层2和胶粘层4为表面具有良好粘性的粘弹性阻尼材料即工业薄膜胶。
所述固体颗粒6的填充量占所述蜂窝状空腔体3的空腔容积的20%～60%。
所述固体颗粒6是密度较大的圆形颗粒铁粉材料。
所述复合阻尼减振蜂窝夹层板通过框架7与框架7焊接固定，实现模块化制造、安装，集承载与减振降噪功能于一体。
Claims (10)
1.一种复合阻尼减振蜂窝夹层板，包括多边形框架和分别与框架两端相连接的外面板和内面板，其特征在于：所述的外面板和内面板之间设置有若干与外面板和内面板相垂直紧贴排列的蜂窝状空腔体，所述的蜂窝状空腔体与外面板和内面板之间分别设有胶粘层，所述的蜂窝状空腔体中填充有固体颗粒。
2.根据权利要求1所述的一种复合阻尼减振蜂窝夹层板，其特征在于：所述多边形框架为至少3边形。
3.根据权利要求1所述的一种复合阻尼减振蜂窝夹层板，其特征在于：所述胶粘层的厚度为0.5mm～1.5mm。
4.根据权利要求1所述的一种复合阻尼减振蜂窝夹层板，其特征在于：所述内、外面板的材质为铝板、钢板、玻璃钢板和碳纤维复合材料板中的任一种，板的厚度依据夹层板所需要的承载能力确定，一般取1mm～3mm。
5.根据权利要求1所述的一种复合阻尼减振蜂窝夹层板，其特征在于：所述框架的厚度为内、外面板厚度的20%～60%。
6.根据权利要求1所述的一种复合阻尼减振蜂窝夹层板，其特征在于：所述蜂窝状空腔体的材料为碳钢、铝箔、聚丙烯塑料和玻璃布中的任一种，通过成型法将材料辊轧或冲压成波纹状材料叠合胶结而成。
7.根据权利要求1所述的一种复合阻尼减振蜂窝夹层板，其特征在于：所述蜂窝状空腔体的高度为10mm～30mm，高度与直径的比值取2～4。
8.根据权利要求1所述的一种复合阻尼减振蜂窝夹层板，其特征在于：所述固体颗粒的填充量占所述蜂窝状空腔体的空腔容积的20%～60%。
9.根据权利要求1所述的一种复合阻尼减振蜂窝夹层板，其特征在于：所述固体颗粒的材料为铅粉、铁粉、橡胶和砂粒中的任一种。
10.根据权利要求1所述的一种复合阻尼减振蜂窝夹层板，其特征在于：所述固体颗粒的外形为表面粗糙的圆形、椭圆形或不规则形状。
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