引言
“一代材料, 一代裝備”, 新材料是航天科技工業發展的重要物質基礎, 一代新型航天產品的誕生, 往往建立在一大批先進新型材料成功研制的基礎上, 同時也可以帶動許多新材料項目的快速啟動和應用。航天設備在運行過程中,受到外界客觀因素影響,可能會出現不同程度的振動和噪音,不僅會干擾乘坐人的舒適度,頻繁的振動還會從一定程度上導致機械設備內部零部件受損,最后誘發車輛、艦艇及飛行器出現運行問題。粘彈橡膠阻尼材料作為一種新型的材料,在航空航天事業中發揮著巨大作用。
阻尼材料優勢 1、隔熱降噪 首先,阻尼材料產品在實際的生產生活中,合理的引應用阻尼材料,可達到較好的防火效果,而且還能及時降低噪音的干擾,對隔熱保溫等處理也發揮著重要作用。 2、科學安全 其次,使用阻尼材料更加符合“科學發展觀”的建設要求,對人體健康沒有過多危害。 3、便捷環保 最后,阻尼材料產品可以完全按照人們的現實需求,在方便組裝、切割的同時,可以構建不同層次的復合膜層,在具體使用過程中,不會釋放甲醛等有毒氣體,進而確保周圍環境的空氣質量符合國家規定的應用標準。 阻尼性能影響因素 1、網絡組分的相容性 若采用二網絡共聚,能提高兩峰間的阻尼值,形成較寬的阻尼平臺,對合成性能良好的阻尼材料有很好的參考價值。 通過第三網絡的引入,使得原來相容性不佳的兩個網絡都和它有較好的相容性,從而提高了整個網絡的相容性,從而提高了整個網絡的相容性,網絡Ⅲ在此好比起了一個連接媒介的作用,通過其把本來相容性不好的2個網絡連接起來,提高了材料的阻尼性能。 2、交聯劑用量 交聯劑用量較小時,由于聚合物的交聯密度低,交聯點之間的鏈段活動能力很強,削弱了兩網絡間的鏈段強迫互鎖作用降低了體系的相容性使得曲線表現為很深的凹谷,阻尼因子??; 當提高交聯劑用量時,由于聚合物交聯密度的增大,聚合物網絡間的強迫互鎖作用增強,使得兩聚合物網絡的相容性和阻尼值提高,兩峰間出現了一個較寬的平臺區,阻尼溫域有了顯著改善; 繼續加大交聯劑的用量,使2個網絡的交聯密度進一步增大,在一定程度上限制了聚合物鏈的運動,導致橡膠相的玻璃化轉變向高溫移動,同時材料的阻尼峰值也有所降低。 航天應用設計 1、面處理形式 此種阻尼材料架構能夠對薄壁較薄的大范圍構件進行綜合管控,在建立自由阻尼結構和約束層阻尼結構后,首先,自由阻尼架構主要是指設備開發人員在設備薄壁上噴涂適量厚度的阻尼層,通過彎曲振動方式促使阻尼材料受到壓力而發生形變,內部結構在發生形變時,基礎鏈節可以像彈簧一樣可以完全恢復,同時還能確保分子間不能出現明顯的位移,結構內部的能量將通過人熱能形式散發出來,進而將相關振動能量逐漸消耗。 2、點處理型式 在振動控制管理過程中,對硬度較強且形變較小的剛形結構最為適用,研發人員對相關結構的連接點進行阻尼操作后,借助阻尼減振器等材料來進一步降低航天設備系統內的共振幅度,并對頻率振動傳遞的降低創造了諸多有利條件。 3、組合處理型式 管理人員通過對結構的面層和基礎點位進行連接后,可以有效的確保振動水平逐步提升。 4、壓縮夾板層型式 壓縮夾板層式主要適用于面積較大且剛性結構振動傳遞的減振產品,應用一定數量的阻尼材料后,可以使得剛性結構的壓縮效果達到國家規定的使用標準,阻尼材料受到剪切后發生消耗能量的概率逐漸減少。 實際應用 1、艙體振動試驗 將一定數量的粘彈橡膠阻尼材料應用到航天設備的艙體結構內,可以促使整體的振動加速度由29g降至11 g,振動衰減也可以達到66%左右,通過大量實驗可以看出,應用粘彈橡膠阻尼材料可以形成較好的減振作用,為日后振動環境的優化和綜合質量工作奠定夯實的基礎。 2、確保減振系統平穩運行 采用傳統的橡膠隔振墊不會產生明顯的作用,將粘彈橡膠阻尼材料應用到航天設備內部后,進行各種外力沖擊,阻尼墊受損的概率基本為0,此時共振放大倍數Q低于2.8,可以得知粘彈橡膠材料的阻尼減振實用性能較好,將此種材料融入到減振器中,可以明顯的降低附加重量,在實際的應用中,呈現了體積小、剛性強、安裝方便以及減振作用最佳的優勢。 總結與展望 粘彈橡膠阻尼材料在航天設備的應用會受到外界各種環境因素的影響,航天管理部門應首先做到統籌規劃,在統一具體的減振方法后,利用先進的計算機技術,將阻尼技術逐漸融入到實際的設備減振管理中;其次,應投入適當的建設資金,采購一些質量較高的粘彈橡膠阻尼材料;最后,還要定期積極并學習國內外先進的阻尼材料減振處理技術,在因地制宜、具體問題具體分析后,鼓勵航天工作人員大膽創新,促進航天事振動衰減業的可持續發展。
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