浅析阻尼材料阻尼性能测试方法
阻尼效果测试实验报告
一、实验目的1. 了解阻尼现象的基本原理。
2. 测试不同材料对阻尼效果的影响。
3. 分析阻尼效果在不同频率下的变化规律。
二、实验原理阻尼现象是指系统在受到外界干扰时，其运动状态逐渐减弱直至停止的现象。
阻尼效果与材料、结构、频率等因素有关。
本实验通过测试不同材料的阻尼效果，探讨阻尼现象的基本规律。
三、实验材料与设备1. 实验材料：橡胶、塑料、木材、金属等。
2. 实验设备：振动台、数据采集器、计算机、频谱分析仪等。
四、实验步骤1. 将实验材料分别安装在振动台上。
2. 通过数据采集器记录不同材料的振动数据。
3. 利用频谱分析仪分析不同频率下的阻尼效果。
4. 比较不同材料在不同频率下的阻尼效果。
五、实验结果与分析1. 实验结果（1）橡胶材料在低频段的阻尼效果较好，高频段阻尼效果较差。
（2）塑料材料在低频段的阻尼效果较差，高频段阻尼效果较好。
（3）木材材料在低频段和高频段的阻尼效果相对较好。
（4）金属材料在低频段和高频段的阻尼效果较差。
2. 分析（1）橡胶材料具有良好的弹性，能够吸收振动能量，从而降低振动幅度，提高阻尼效果。
（2）塑料材料在低频段阻尼效果较差，可能是因为塑料材料在低频段难以发生弹性变形，无法有效吸收振动能量。
（3）木材材料在低频段和高频段的阻尼效果相对较好，可能是因为木材具有良好的弹性和一定的密度，能够有效吸收振动能量。
（4）金属材料在低频段和高频段的阻尼效果较差，可能是因为金属材料的弹性较差，难以吸收振动能量。
六、结论1. 阻尼效果与材料、结构、频率等因素有关。
2. 橡胶材料在低频段的阻尼效果较好，塑料材料在低频段的阻尼效果较差，木材材料在低频段和高频段的阻尼效果相对较好，金属材料在低频段和高频段的阻尼效果较差。
3. 本实验为阻尼效果的研究提供了实验依据，有助于优化材料选择和结构设计。
七、实验展望1. 进一步研究不同材料在不同温度、湿度等环境条件下的阻尼效果。
2. 研究阻尼效果与材料微观结构之间的关系。
材料阻尼系数
材料阻尼系数材料阻尼系数是指材料在受到外力作用时，能够吸收和消耗能量的能力。
在工程实践中，材料的阻尼系数对结构的稳定性和安全性有着重要的影响。
本文将对材料阻尼系数的概念、影响因素以及测试方法进行介绍和分析。
一、概念。
材料阻尼系数是指材料在振动过程中对振动能量的耗散能力。
当外力作用于材料表面时，材料内部的分子会因为相互作用而产生相对位移，从而使振动能量转化为热能而被耗散掉。
材料的阻尼系数可以用来描述材料对振动的抑制能力，是一个重要的动力学参数。
二、影响因素。
材料的阻尼系数受到多种因素的影响，主要包括材料的类型、密度、结构以及温度等因素。
不同类型的材料具有不同的分子结构和内部摩擦特性，因此其阻尼系数也会有所不同。
此外，材料的密度和结构对阻尼系数也有较大影响，一般来说，密度较大、结构较为紧密的材料具有较高的阻尼系数。
温度对材料的阻尼系数同样有着重要的影响，一般来说，温度越高，材料的分子活动性越强，阻尼系数也会相应增加。
三、测试方法。
目前，常用的材料阻尼系数测试方法主要包括动态力学分析法、共振法以及冲击法等。
动态力学分析法通过施加动态载荷，测量材料的应变和应力响应，从而计算出材料的阻尼系数。
共振法则是通过在材料上施加外力，观察材料的共振频率和振幅变化，从而计算出材料的阻尼系数。
冲击法则是通过施加冲击载荷，测量材料的振动衰减情况，从而计算出材料的阻尼系数。
四、应用。
材料阻尼系数在工程实践中具有广泛的应用，特别是在建筑结构、桥梁、机械设备以及航空航天领域。
在建筑结构中，合理选择具有较高阻尼系数的材料可以有效减小结构的振动幅度，提高结构的稳定性和安全性。
在机械设备中，合理设计和选择具有较高阻尼系数的材料可以有效减小设备的振动和噪音，延长设备的使用寿命。
在航空航天领域，合理选择具有较高阻尼系数的材料可以有效减小飞行器的振动幅度，提高飞行器的飞行稳定性和安全性。
综上所述，材料阻尼系数是材料在振动过程中对振动能量的耗散能力，受到多种因素的影响，可以通过多种测试方法进行测试。
阻尼橡胶材料阻尼性能悬臂梁共振法测试方法
阻尼橡胶材料阻尼性能悬臂梁共振法测试方法李辉;马卫东;孙志勇;孙国华;李斌;杜华太【摘要】根据标准ASTM E756-05(2010)，对阻尼橡胶材料阻尼性能悬臂梁共振法的测试方法进行了研究，分析接触式响应传感器引入的附加质量及激励传感器和响应传感器的安装位置对测试结果的影响，并得到有意义的结论。
试验结果表明：质量为0.6 g的接触式响应传感器引入的附加质量对材料的弹性剪切模量和剪切损耗因子的影响较小，测试结果满足标准ASTM E756-05(2010)对测试精度的规定；选择合适的激励器安装位置有利于提高传递函数曲线幅值；响应传感器的安装位置对传递函数曲线影响较大，测试时应根据所要获得的模态信息选择合适的测点。
%The vibration damping properties of damping rubber materials were tested according to ASTM E756-05 (2010) based on the cantilever resonance method. The effects of the additional weight induced by the contacting response transducer and the arrangements of the exciter transducer and response transducer were analyzed. The results show that the additional weight of the contacting response transducer with 0.6 g mass has little contribution to the shear loss factor and the shear modulus. The suitable arrangement of the exciter transducer can cause the increaseof the FRF amplitude, and the arrangement of the response transducer has a large effect on transmission function curve. So, locations of the response transducers should be chosen reasonably according to the required modal signals.【期刊名称】《噪声与振动控制》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】5页(P210-214)【关键词】振动与波;自粘性;阻尼橡胶;共振频率;弹性剪切模量;剪切损耗因子【作者】李辉;马卫东;孙志勇;孙国华;李斌;杜华太【作者单位】中国兵器工业集团第五三研究所，济南 250031;中国兵器工业集团第五三研究所，济南 250031;中国兵器工业集团第五三研究所，济南 250031;中国兵器工业集团第五三研究所，济南 250031;中国兵器工业集团第五三研究所，济南 250031;中国兵器工业集团第五三研究所，济南 250031【正文语种】中文【中图分类】O422.6阻尼橡胶材料利用其自身的粘弹性将振动机械能转变为热能，从而达到减振降噪的目的，在航空、航天、船舶、兵器、车辆、建筑等领域得到了广泛应用。
阻尼测试方法,
阻尼测试方法,（实用版3篇）《阻尼测试方法,》篇1阻尼测试是一种测试材料阻尼特性的方法，通常用于评估材料的振动吸收能力和减震性能。
以下是几种常见的阻尼测试方法：1. 线性振动阻尼测试：该方法通过施加一个线性振动激励，测量材料的振动响应和阻尼特性。
测试结果可以用来计算材料的损耗因子和品质因子，评估材料的阻尼性能。
2. 谐振阻尼测试：该方法通过施加一个谐振激励，测量材料的振动响应和阻尼特性。
测试结果可以用来计算材料的损耗因子和品质因子，评估材料的阻尼性能。
3. 随机振动阻尼测试：该方法通过施加一个随机振动激励，测量材料的振动响应和阻尼特性。
测试结果可以用来计算材料的损耗因子和品质因子，评估材料的阻尼性能。
4. 冲击阻尼测试：该方法通过施加一个冲击激励，测量材料的振动响应和阻尼特性。
测试结果可以用来计算材料的损耗因子和品质因子，评估材料的阻尼性能。
5. 动力学阻尼测试：该方法通过施加一个动力学激励，测量材料的振动响应和阻尼特性。
测试结果可以用来计算材料的损耗因子和品质因子，评估材料的阻尼性能。
《阻尼测试方法,》篇2阻尼测试是一种测试材料阻尼特性的方法，通常用于评估材料的振动吸收能力和减震性能。
以下是一些常见的阻尼测试方法：1. 振动台测试：将材料固定在振动台上，并通过激励器产生振动。
通过测量振动台的振动幅度和振动时间，可以计算出材料的阻尼比。
2. 落锤测试：将材料固定在一个平台上，并用一个重物敲击平台。
通过测量重物的反弹高度和敲击力度，可以计算出材料的阻尼比。
3. 扭摆测试：将材料固定在一个扭摆装置上，并通过激励器产生扭转振动。
通过测量扭摆装置的振动幅度和振动时间，可以计算出材料的阻尼比。
4. 冲击测试：将材料固定在一个冲击台上，并通过冲击器产生冲击。
通过测量冲击台的振动幅度和振动时间，可以计算出材料的阻尼比。
5. 共振测试：将材料固定在一个共振腔中，并通过激励器产生共振。
通过测量共振腔的振动幅度和振动时间，可以计算出材料的阻尼比。
浅谈汽车用阻尼材料阻尼系数的测试方法
车
各周期的峰值x1(t1)、x2(t2)、…… xn(tn)可以检测记录到（见图8），
扫频信号发生器发出扫频信号 经放大后推动激振器,使试件产生振
(c-d)+ (c-d)2-4T2(1-c)
1 测试原理
设当一个结构试件受到正弦稳 态电压f(t)之后，就会产生动态位移 响应δ (t)。若这一结构试件没有阻 尼存在，则f(t)及其位移响应δ (t)是 同频、同相的，见式（1）。
｝ f (t)= fm sinωt
δ(t)=δm sinωt
（1）
式中，f(t)为结构试件受到的激励信
号，mV；δ (t)为结构试件产生的
响应，都是反映该系统特性的多个 单自由度系统响应的叠加。因此， 在某阶共振频率下，其相对应的该
可见，α 越大，η 也越大。
差）在增加，也就是位移（滞后角 阶振动响应特别大，以至于可以忽
基于上述分析，η 既是结构刚 α ）在增加。因此，可以通过结构 略其他各阶振动响应，就可以用该
度复量中虚部与实部之比，又是系 试件在共振时的共振频率与其相应 阶振动响应代替系统的总响应。测
以悬吊的方式安装，测试系统见图 7。
（2）测试过程
值，此时式（15）中的cos(ω dt -
Φ )=1，式（15）可写成式（16）。
xn(tn)=xme-ξω ntn
（16）
为计算试件的ξ ，首先
计算波峰x1(t1)、x2(t2)的衰 减率。设A为两个相邻波峰
的衰减率，则
图6 有干扰的共振峰
x1(t1)=xme-ξω nt1 A=x2(t2)=xme-ξω nt2
件的理想化状态，这种状态实际上
是不多见的。一般的情况是结构试
件存在阻尼耗能，此时激励力f(t)与
材料结构阻尼系数测量方法
材料结构阻尼系数测量方法
材料的结构阻尼系数是指材料对振动能量的吸收能力，是衡量材料阻尼性能的重要参数。
测量材料结构阻尼系数的方法有多种，下面我会从不同角度来介绍几种常见的测量方法。
首先，一种常见的方法是通过动态力学分析仪器（DMA）来测量材料的阻尼性能。
DMA是一种精密的实验仪器，能够在一定频率范围内施加振动力或应变，然后测量材料的应力和变形响应。
通过对材料在不同频率下的阻尼能力进行测试，可以得到材料的结构阻尼系数。
其次，另一种常见的方法是使用振动台进行振动试验来测量材料的阻尼性能。
在振动台上，可以将材料样品固定在不同的位置，然后施加不同频率和幅度的振动力，通过测量振动台和材料的振动响应，可以计算出材料的阻尼系数。
此外，还可以利用谐振频率法来测量材料的阻尼系数。
这种方法通过在材料上施加谐振频率的振动，然后测量振动的幅度和相位差，从而计算出材料的结构阻尼系数。
除此之外，还有一些其他间接的测量方法，例如利用声学谐振法或者模态分析法来推断材料的阻尼性能。
综上所述，测量材料的结构阻尼系数有多种方法，每种方法都有其适用的场景和局限性。
选择合适的测量方法需要根据具体的材料特性和实验要求来进行综合考虑。
希望以上介绍能够对你有所帮助。
复合材料阻尼性能的测试与分析
摘
要
对复合材料 的阻 尼性能 准确测试 ， 实现对结构振动 冲击 、 噪声和疲劳破 坏的有效 控制 ， 有 着极其 重要 的工
程实际意义 。本文从试验 出发 ， 通过 Ａ ｄ ａ ｍｓ — Ｂ ａ ｃ ｏ ｎ法 和 Ｎ ｉ ． Ａ ｄ ａ ｍ ｓ 法对玻璃纤 维和碳纤 维复合材料单 向板试件 阻尼 进行分析对 比 ， 讨论本文采用实验方法 的可靠性 。
Ｍａ ｈ ｅ ｒ ｉ 通过 对不 同铺 设角 度 的层 和 板振 动 进 行研 究， 得 出铺 设 角 度 对 于 结 构 阻 尼 的 耦 合 效 应 。Ａ ｄ —
ａ ｍ ｓ 等 Ｉ ９ 利 用 自由梁 弯 曲振 动 方 法 ， 研 究 了单 向 增 强 复合材 料在 不 同温度 下 的动态 特性 和 阻尼 。冯 文贤、 陈新 ¨ 。 。 等 通 过 讨 论 振 动 系统 的 阻 尼矩 阵 ， 构 造 了一个 利 用动 态试 验数 据确 定 多项式 的优 化估 计
２ 理 论 预 测 模 型
法 国的 Ｐ ． Ｌ ｉ ｅ ｎ ａ ｒ ｄ ＿ ６ 对 悬 臂 梁 的 结 构 损 耗 因 子 进 行 了理论 分 析 和 计 算 ， 其 结 构 阻 尼 损 耗 因 子 可 达 到
０ ． ０ ６～ ０ ． ２ ５左 右 ； Ｊ ． Ｍ． Ｂ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｌ ｏ ｔ 和 Ｙ． Ｓ ｅ ｆ ｒ ａ ｎ 对 单
关键词 阻尼； 悬臂梁 ； 纤 维增 强 复 合 材 料
Ｄａ ｍｐ ｉ ｎ ｇ Ｔｅ ｓ ｔ ａ ｎｄ Ａｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｆｉ ｂｒ ｅ Ｃｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｓ
Ｗ Ｕ Ｈａ ｉ ｐ ｅ ｎ ｇ
（ Ｈ ａ ｒ ｂ ｉ ｎ Ｆ Ｒ Ｐ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ， Ｈ ａ ｒ ｂ ｉ ｎ １ ５ ０ ０ ３ ６ ）
测试阻尼标准
阻尼标准是衡量振动系统在受到外力作用后，其振动幅度随时间衰减的速度。
在实际应用中，阻尼标准通常用于评估机械设备、建筑物等结构的稳定性和安全性。
测试阻尼标准的方法有很多，以下是一些常见的方法：
1. 自由振动法：通过测量物体在无外力作用下的振动频率和振幅，计算出阻尼比。
阻尼比是衡量阻尼程度的一个重要参数，它等于振动系统的最大振动幅度与初始振动幅度之比的平方根。
2. 强迫振动法：通过施加一个已知频率和振幅的外力，使物体产生振动。
然后测量物体在不同时间点的振动幅度，计算出阻尼比。
3. 脉冲响应法：通过向物体施加一个瞬时冲击，测量物体在不同时间点的振动响应。
然后根据振动响应曲线，计算出阻尼比。
4. 随机振动法：通过向物体施加一个随机变化的外力，测量物体在不同时间点的振动响应。
然后根据振动响应曲线，计算出阻尼比。
5. 共振法：通过测量物体在不同共振频率下的振动幅度，计算出阻尼比。
共振法通常用于测量具有多个共振频率的复杂结构。
6. 频谱分析法：通过对物体振动信号进行频谱分析，可以识别出不同频率成分的振动，从而计算出阻尼比。
7. 时域分析法：通过对物体振动信号进行时域分析，可以观察到振动信号随时间的衰减过程，从而计算出阻尼比。
8. 能量耗散法：通过测量物体在振动过程中的能量耗散情况，可以计算出阻尼比。
能量耗散法通常用于测量具有高阻尼特性的物体。
总之，测试阻尼标准的方法有很多，具体选择哪种方法取决于被测物体的特性和实验条件。
在实际应用中，通常会根据实际情况选择合适的测试方法，以确保测试结果的准确性和可靠性。
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浅析阻尼材料阻尼性能测试方法
【摘要】综合测定复合阻尼材料的阻尼性能，保证其对结构有缓冲振动冲击、噪声和疲劳破坏的作用，对促进复合材料的发展有着积极的意义。
本文结合试验展开探讨，使用科学合理的方法对比分析了玻璃纤维和碳纤维复合材料单向板试件阻尼，期望能给人们这方面有意的参考。
【关键词】阻尼；悬臂梁；纤维增强复合材料；试验
0.引言
随着我国经济的不断增长和科学技术的发展，各行各业对复合材料的使用越来越多。
但是由于复合材料的阻尼性能受到许多因素的影响，如何深入研究这些因素来提高复合材料的阻尼性能，更好地使用复合材料成为了人们关心的问题。
下面就通过试验对这方面进行相关的讨论分析。
1.理论预测模型
预测正交各向复合材料梁的阻尼性能是由Adamset、Bacon和Ni-Adams开始研究的。
Ni-Adams通过考虑对称铺设复合材料梁的正应力ζ1、正应变ε1、剪切应变γ1及其耦合的影响，对阻尼元的模型进行了修改，提高了预报的精度。
主要考虑纤维角度和固有频率对于材料阻尼的影响。
Adams和Maheri同样使用了Adams-Bacon法对玻璃纤维和碳纤维层合板阻尼性能随着缠绕角度变化影响的研究。
Yim-Jang更多的使用了Adams-Bacon法研究各种类型的复合材料层合板面内剪切时的阻尼因子的情况。
2.实验分析
复合材料阻尼性能与纤维角度、振动频率、树脂含量等多种因素有关，常用的测试方法有自由衰减法、相位法、振动法等。
2.1自由衰减法
将所测试复合材料制成试样，测定试样底部响应衰减曲线，自由振动的振幅衰减速度和阻尼直接相关，用来衡量系统的阻尼特性。
以自由振动时相继两次振动振幅比值的自然对数表示阻尼：
δ=In （1）
自由衰减法的测设系统主要包括试样端部装置，激励信号系统和接受信号部分，由信号发生器通过电磁能转换器对试样施加激振力，然后由检测装置经信号放大器送入记录和分析仪器进行数据处理，计算阻尼因子。
2.2相位法
通过测量频率而变化的相位差求的材料损耗因子的连续频率谱线。
系统在运动每周振动所消耗的能量（ΔW）与其最大应变能（W）的比值，即耗能比（Ψ）表征阻尼大小：
Ψ= （2）
粘弹性材料的阻尼，当其受到的外力与角频率为ω有关时，材料的应力应变会有滞后现象，即应力-应变曲线为椭圆形的滞回曲线。
相位法主要采用扭摆仪测设各类材料的机械振动能吸收谱。
扭摆仪主要由试样、夹头和惯性体组成，试样的一端用工装固定，另一端通过工装和自由转动的惯性体相连。
2.3振动法
将测试的复合材料制成梁，测定梁的振幅-频率曲线，可得到相应的结构损耗因子。
悬臂梁法测设阻尼因子的实验装置最初是由和Adams-Bacon与AdamsAdams共同发展的。
测试阻尼的悬臂梁振动频率一般在30-1000Hz。
在悬臂梁中间放传感器，通过电荷放大器将测力计所测数据传递给数据分析仪。
这套装置与Gibsonetal测试玻璃纤维/DX310树脂试件相同，所测实验结果阻尼的峰值出现在缠绕角30°左右。
本文试件参照中国国标GB/T18258-2000，美国国标ASTME756-04，采用振动法进行实验。
测试系统的仪器由激励部分和检测部分组成，对试样一端施加激振载荷。
由检测传感器检测试样的振动响应信号，经信号放大器后送入显示与记录仪。
输出信号计算得到频率-响应函数曲线。
根据半功率带宽法计算阻尼比ζ，通过公式间接求出材料的结构阻尼（损耗因子η）。
试件为纤维单向角度，试件尺寸分为200×10×2mm、180×10×2mm，目的在于获取不同的频率对于阻尼结果的影响。
试件纤维与主轴方向取7种角度：0°，15°，30°，45°，60°，75°，90°。
本次实验中使用的试件材料为玻璃纤维、碳纤维（T700）和环氧树脂，纤维体积分数60%。
3.阻尼与频率的关系
静力实验中测得玻璃纤维单向板工程常数：
EL=46GPa，ET=10GPa，GLT=4.6GPa，
ν=0.3
Q11=50.5GPa，Q12=2.57GPa，Q16=0
Q22=11GPa，Q26=0，Q66=4.6GPa
碳纤维单向板工程常数为：
EL=144GPa，ET=12GPa，GLT=4GPa，
ν=0.3
Q11=158.2GPa，Q12=2.32GPa，Q16=0
Q22=13.2GPa，Q26=0，Q66=4GPa
从图2可以看出，玻纤复合材料的损耗因子与测设频率变化相关，频率增，损耗因子反而减小。
损耗因子的峰值是出现在f=50Hz，θ=30°左右。
从图3可以明显的得出，f=50Hz在时比100Hz和300Hz时，损耗因子Ψ大些。
从而可以得出，如果提高材料或结构的损耗因子，可以通过降低频率来实现。
图3所示为玻纤和碳纤维复合材料单向试件阻尼与Adamset-Bacon模型、Ni-Adams模型与实验结果的对比。
从图中可以得出，复合材料的阻尼性能受到纤维角度影响比较明显。
玻璃纤维数值结果ψ峰值出现在θ=35°时，ψ=2.09%，实验值为θ=30°时，ψ=2.236%；碳纤维数值结果ψ峰值出现在θ=35°时，ψ=1.78%，实验值为θ=30°时，ψ=1.77%。
4.结语
综上所述，上文对比分析了玻璃纤维和碳纤维复合材料试件的损耗因子，可以知道复合材料的损耗因子受到许多因素的影响，降低测试频率能有效提高复合材料的阻尼性能，不同的复合材料损耗因子和阻尼性能都不同，我们要严格通过相关的试验来探讨复合材料的性能，才能更好地对其进行使用。
【参考文献】
[1]刘旺玉，田玉福，方敬丰，等.一种新型阻尼减振片性能实验及应用仿真研究[J].科学技术与工程，2013.
[2]肖邵予，汪浩，阮竹青.粘弹性阻尼材料减振性能试验评估方法[J].中国舰船研究，2014.。