環(huán)氧樹脂基壓電復合材料阻尼性能研究及應用分析.pdf

1、阻尼材料由于具有變形耗能的性質，被廣泛應用于現代航空、航天、航海、交通運輸、大型機械等領域控制寬頻帶隨機噪聲激勵產生的振動和噪聲。在阻尼材料的發(fā)展和研究中，壓電阻尼材料因其新的能量和損耗機制以及可能實現部分或完全的主動阻尼控制而受到越來越多的關注。
　　 本文以雙酚A型環(huán)氧樹脂(EP)為基體、鈮鎂鋯鈦酸鉛(PMN)為壓電相、導電炭黑(CB)為導電相，采用樹脂澆注成型方法制備了0-3型壓電相/導電相/環(huán)氧樹脂復合材料。通過改變各組

2、分的組成，研究組成對PMN/CB/EP復合材料的阻尼性能的影響，采用DMA和DASP測試材料的阻尼性能。確定阻尼性能最佳的配比，并以此配比的復合材料作為阻尼層，制備船體承重軸承模型構件，測試其阻尼性能得到相關工程參數。通過測試與分析本文得到如下結論：
　　 1.本文采用10％多乙烯多胺(質量比)與30％聚酰胺混合固化體系，對CYD-127環(huán)氧樹脂進行固化，得到的固化產物的損耗因子達到0.82。固化條件為常溫固化4h，100℃后固

3、化2h。
　　 2.通過澆注成型工藝制備了0-3型PMN/EP復合材料，對其阻尼性能測試發(fā)現：由于PMN壓電效應對阻尼性能的貢獻，PMN/EP復合材料的綜合阻尼性能優(yōu)于純環(huán)氧固化產物。隨著PMN體積含量的增加，阻尼性能呈非線性變化，當PMN體積含量達到20％時，PMN/EP復合材料的βmax、TA和ΔT達到最大，材料的阻尼性能最好。
　　 3.通過澆注成型工藝制備0-3型PMN/CB/EP復合材料，當炭黑含量(質量比)為

4、6％時，PMN/CB/EP復合材料阻尼性能達到最佳。
　　 4.構建了模擬船體承重軸承的模型，以PMN/CB/EP復合材料作為阻尼層材料，制備了壓電復合材料結構試件。
　　 5.復合材料結構試件的一階固有模態(tài)的結構阻尼因子為0.4156，振級落差在4.64～16.79dB，插入損失在6.32dB～18.02dB，PMN/CB/EP復合材料在復合阻尼結構體系中發(fā)揮了較好的阻尼作用，使得復合結構試件具有較好的阻尼效果；而單一