阻尼材料減振降噪原理及設計指南

一、減振降噪原理

       阻尼材料是指任何振動系統在振動中由于外界作用和/或系統本身固有的原因引起的振動幅度逐漸下降的特性即能夠將振動能轉化為熱能消耗的材料。分為自由阻尼和約束阻尼兩種形式：
       自由阻尼，也叫擴展阻尼，如下圖左側所示，直接將阻尼材料粘附到需要作減振處理的結構件表面，當發生彎曲振動時，通過阻尼層的拉伸形變來消耗能量，從而達到抑制振動降低噪聲效果，如我公司生產的TD09阻尼板材、TD10阻尼膏等，就是自由阻尼結構的阻尼材料。
       約束阻尼，如下圖右側所示，即在阻尼層上再粘附一層高模量的剛性約束層材料，當結構件發生彎曲時，通過阻尼層的剪切形變來消耗能量，從而達到減振降噪的目的，如我公司生產的TD08阻尼涂料，就是這種機構形式的阻尼材料。
       力學中，剪切形變作用力遠遠大于彎曲形變的作用力，因此，約束型阻尼結構效果要好于自由型阻尼結構。

二、使用部位

    阻尼材料與吸聲材料不同，它是一種主動降噪材料，其原理是將振動機械能轉化為熱能耗散掉，使產生噪聲的振動能量大大衰減，即從振(聲)源上有效地控制振動和噪聲，因此，阻尼材料應主要用于產生振動和噪聲的部位及振動傳遞途徑中的相關部位，例如：
    1、艦船的主/輔機艙、舵機艙、大型空調室、應急發電室等的底部及圍壁。
    2、艦船的集控室、儀器設備室、船員辦公室、休息室、餐飲室底部及圍壁。
    3、其它領域如大型通風管道的外壁、建筑鋼結構頂層鋼板內側、發動機室、隔音門罩鋼板內側壁及其它有振動噪聲產生的相關部位。

三、用量計算

      阻尼材料的使用厚度通常是基材厚度的1.5～2.0倍，使用量與基材的材質、面積和厚度有關，其計算公式為
      阻尼材料用量=產品厚度（mm）×面積（㎡）×密度（g/cm ）
      其中我公司生產的TD08阻尼材料約束層密度為1.5g/cm ，阻尼層密度為1.1g/cm ；TD09阻尼板材密度為1.7 g/cm 、TD10阻尼膏密度為1.2g/cm 。
      即：1、TD08阻尼涂料用量=阻尼層用量+約束層用量
       阻尼層用量=阻尼層厚度（如1.5mm）×面積（㎡）×1.1g/cm
      約束層用量=約束層厚度（設計阻尼涂料總厚度－阻尼層厚度1.5mm）×面積（㎡）×1.5g/cm
       2、TD09阻尼板材總用量=板材用量+阻尼膏用量
     阻尼板材用量=（設計阻尼板材總厚度mm－阻尼膏厚度mm）×面積（㎡）×1.7g/cm 
       3、TD10阻尼膏用量=阻尼膏厚度（mm）×面積（㎡）×1.2g/cm
其中阻尼材料厚度鋁質基材取其厚度的1.5～1.7倍;鋼質基材取其厚度的1.5～2.0倍。

四、節點處理