環(huán)氧樹脂基壓電復(fù)合材料阻尼性能研究及應(yīng)用分析.pdf

1、阻尼材料由于具有變形耗能的性質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代航空、航天、航海、交通運(yùn)輸、大型機(jī)械等領(lǐng)域控制寬頻帶隨機(jī)噪聲激勵(lì)產(chǎn)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(jī)制以及可能實(shí)現(xiàn)部分或完全的主動阻尼控制而受到越來越多的關(guān)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(dǎo)電炭黑(CB)為導(dǎo)電相，采用樹脂澆注成型方法制備了0-3型壓電相/導(dǎo)電相/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。通過改變各組

2、分的組成，研究組成對PMN/CB/EP復(fù)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(fù)合材料作為阻尼層，制備船體承重軸承模型構(gòu)件，測試其阻尼性能得到相關(guān)工程參數(shù)。通過測試與分析本文得到如下結(jié)論：
　　 1.本文采用10％多乙烯多胺(質(zhì)量比)與30％聚酰胺混合固化體系，對CYD-127環(huán)氧樹脂進(jìn)行固化，得到的固化產(chǎn)物的損耗因子達(dá)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(fù)合材料，對其阻尼性能測試發(fā)現(xiàn)：由于PMN壓電效應(yīng)對阻尼性能的貢獻(xiàn)，PMN/EP復(fù)合材料的綜合阻尼性能優(yōu)于純環(huán)氧固化產(chǎn)物。隨著PMN體積含量的增加，阻尼性能呈非線性變化，當(dāng)PMN體積含量達(dá)到20％時(shí)，PMN/EP復(fù)合材料的βmax、TA和ΔT達(dá)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(fù)合材料，當(dāng)炭黑含量(質(zhì)量比)為

4、6％時(shí)，PMN/CB/EP復(fù)合材料阻尼性能達(dá)到最佳。
　　 4.構(gòu)建了模擬船體承重軸承的模型，以PMN/CB/EP復(fù)合材料作為阻尼層材料，制備了壓電復(fù)合材料結(jié)構(gòu)試件。
　　 5.復(fù)合材料結(jié)構(gòu)試件的一階固有模態(tài)的結(jié)構(gòu)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(fù)合材料在復(fù)合阻尼結(jié)構(gòu)體系中發(fā)揮了較好的阻尼作用，使得復(fù)合結(jié)構(gòu)試件具有較好的阻尼效果；而單一