基于悬臂共振法的IPMC杨氏模量的动力学测定方法

针对目前IPMC智能材料杨氏模量的测定存在方法单一、破坏材料本身等问题,提出了一种基于悬臂共振法的动力学测定方法.该方法通过激励装置使IPMC发生有阻尼自由衰减振动,采用激光位移传感技术记录其振动历程,然后对采集到的信号进行分析处理,从而得到其基频,最后采用悬臂共振法建立IPMC的横向振动方程,引入边界条件即可计算出其杨氏模量.这种方法与目前存在的拉伸法和弯曲法相比,具有测试方便简单、对材料本身不产生破坏、测定结果精度高等优点.

CuAlMn形状记忆合金的高阻尼特性

用悬臂梁弯曲共振法研究了新型CuAlMn系形状记忆合金在马氏体态和母相态的阻尼特性。研究结果表明:室温马氏体态Cu 10.5%Al 6%Mn(质量分数)和室温母相态Cu 11%Al 8%Mn形状记忆合金在表面应变振幅为4.05MPa时,都具有很高的阻尼性能,内耗Q-1接近0.1;两种形态的CuAlMn形状记忆合金的阻尼性能都随应力振幅增加而下降,且母相态合金阻尼性能下降速度更快。

一种等效测量不同湿度条件下离子聚合物金属复合材料弹性模量的方法

离子聚合物金属复合材料的弹性模量与材料内部的含水量紧密相连,材料置于不同湿度环境下因含水量的差异会导致弹性模量不同,由于过程效应、实时性等因素影响,采用拉伸法测量材料的弹性模量不够准确。采用悬臂梁共振的方法测量该材料风干(吸水)过程中不同时刻的共振频率,通过公式转换计算得到不同时刻下弹性模量,然后通过测量材料在风干过程中含水量变化规律以及含水量与环境湿度的对应关系,最终得到该材料在不同湿度条件下的弹性模量,该方法简便可行,解决了测量不同湿度条件下离子聚合物金属复合材料弹性模量的难题。

阻尼材料阻尼性能的测试与计算

用悬臂梁法与粘弹谱仪(DMA)测出的材料本身的弹性模量和损耗因子应基本相同。但多年来大家习惯于使用粘弹谱仪(DMA)测量材料本身的振动阻尼特性。很少使用悬臂梁共振法来测量材料本身的振动阻尼特性。且用悬臂梁法测量出来的数据误差较大。本文的目的在于通过计算机分析和样品的测量,找出了满足模量的变化Δk≤10%、满足损耗因子变化Δk≤5%以及使用悬臂梁共振法来测量材料本身的振动阻尼特性,在一定的范围内代替粘弹谱仪(DMA),来满足工程研究需要的样品参数变化范围。

玻璃钢约束阻尼复合结构的阻尼特性

以玻璃纤维增强树脂作为约束层主要材料、丁腈橡胶为阻尼层、钢板为基板制备约束阻尼复合结构,运用动态黏弹谱仪和悬臂梁共振法,研究温度、约束层刚度和阻尼层结构对约束阻尼复合结构减振效果的影响。结果表明:自由阻尼复合板的最大阻尼范围落在阻尼层的玻璃化转变区;玻璃钢约束层能将复合结构的阻尼拓展至阻尼层的高弹态区域,增加阻尼层厚度可以提高约束复合板的阻尼性能;提高孔隙率同样有利于约束复合板阻尼性能提升;铝板约束层提升作用尤为显著,然而在海洋环境、干湿交替等强腐蚀场合中,铝板极易腐蚀而丧失约束功能,因此在这类特殊场合下耐腐蚀的玻璃钢具有优势。