新人请教关于材料阻尼损耗因子测试相关问题

我不叫wuyue

最近，利用BK的一套阻尼测试装置测试了两种材料的阻尼，做成约束阻尼结构，但是按照国标《GBT 18258-2000 阻尼材料 阻尼性能测试方法》来计算，得到的材料阻尼损耗因子为负值，希望有经验的人来解释一下。
关于可能原因我大致有以下猜测，希望大神给出指导意见
两种材料的弹性都太小，只有10Pa左右，在振动过程中发生压缩的现象。做成约束阻尼结构是否合理？

westrongmc

有个疑问：材料的杨氏模量是10Pa左右？还是10MPa左右？？

根据你的描述来看，是否采取了试样d的形式？

请把金属板和复合板的频响函数曲线贴出来，看一下。

我不叫wuyue

westrongmc 发表于 2014-3-12 09:12
有个疑问：材料的杨氏模量是10Pa左右？还是10MPa左右？？

根据你的描述来看，是否采取了试样d的形式？

材料的杨氏模量10pa左右；采取的试样d的形式；我现在的等级貌似还不能发图片哈，不好意思，我大概把金属梁和复合梁的模态信息说一下吧：
复合梁的模态信息：
                          1阶，28Hz，阻尼比4.29%；                              2阶，129Hz，阻尼比1.74%；
                          3阶，342Hz，阻尼比0.723%；                           4阶，664Hz，阻尼比0.398%；
                          5阶，1094Hz，阻尼比0.307%；                         6阶，1635Hz，阻尼比0.436Hz；
                          7阶，2271Hz，阻尼比0.271%；                         8阶，3007Hz，阻尼比0.301%；
金属梁的模态信息：
                          1阶，40Hz，阻尼比2.731%；                              2阶，133Hz，阻尼比0.605%；
                          3阶，359Hz，阻尼比0.256%；                           4阶，699Hz，阻尼比0.192%；
                          5阶，1155Hz，阻尼比0.106%；                         6阶，1726Hz，阻尼比0.08%Hz；
                          7阶，2408Hz，阻尼比0.062%；                         8阶，大于3200Hz；



谢谢啦

westrongmc

我不叫wuyue 发表于 2014-3-12 12:53
材料的杨氏模量10pa左右；采取的试样d的形式；我现在的等级貌似还不能发图片哈，不好意思，我大概把金属 ...

从提供的数据来看。
1. 金属梁的1阶频率好像偏高，
     因为对于悬臂梁模型，2阶频率跟1阶频率之间的频率比差不多是6.3。

2. 其阻尼比也偏大。     
    对于金属梁，一般情况下，金属梁的损耗因子（=2倍的阻尼比）约为0.001或更低一些。
不知阻尼比是如何求出的？如果用半功率带宽法，要小心，通常用此方法求出的阻尼比偏大。

请检查边界条件。是否根部夹持有问题？

要满足根部固支还有比较麻烦的。

我不叫wuyue

westrongmc 发表于 2014-3-12 13:50
从提供的数据来看。
1. 金属梁的1阶频率好像偏高，
     因为对于悬臂梁模型，2阶频率跟1阶频率之间的 ...

谢谢哈，边界条件那个问题我再去看看
还有就是我想知道，你觉得阻尼材料的弹性模量只有10pa左右，能按照那个标准来测试吗？还有就是由于厂家的技术问题，阻尼层厚度差不多有3-4mm，金属梁厚度为1.5mm，2mm，2.5mm，和标准上的规定的厚度比不一样，这样对试验结果的影响体现在哪里？谢谢哈。。

westrongmc

我不叫wuyue 发表于 2014-3-12 14:12
谢谢哈，边界条件那个问题我再去看看
还有就是我想知道，你觉得阻尼材料的弹性模量只有10pa左右，能按照 ...

杨氏模量只有10Pa，不知是什么材料？能不能测，不好说，应该由试验来验证。

对于试样d，不满足其厚度比，恐怕不行。应该尽量满足规范要求。

另外，测试的基梁【一片金属梁】的频率应该远远低于夹层梁【2片金属梁中间夹阻尼层】对应频率。
不知基梁你是怎么取的？

我不叫wuyue

westrongmc 发表于 2014-3-12 14:41
杨氏模量只有10Pa，不知是什么材料？能不能测，不好说，应该由试验来验证。

对于试样d，不满足其厚度 ...

材料是regufoam300和HT800；
但是厂家只能做出这么厚的阻尼层，不可能满足标准规定的厚度比，我主要是不明白那个厚度比是如何影响测试的，请问你了解关于这个厚度比是怎么得出来么？
我基梁选用的是钢，长275mm，宽10mm，厚度1.5mm，2mm，2.5mm；我测得的基梁频率还要略大于夹层梁的频率，猜想原因就是阻尼层太软了，等效于两根梁中间只是阻尼连接，然后各自独立振动

westrongmc

我不叫wuyue 发表于 2014-3-12 16:35
材料是regufoam300和HT800；
但是厂家只能做出这么厚的阻尼层，不可能满足标准规定的厚度比，我主要是不 ...

（1）试样d的公式计算应该引用自这本书：
Nashif, A.D., Jones, D.I.G., Henderson, J.P., Vibration Damping ,
John Wiley and Sons, Inc., New York, NY, 1985, pp 306-310.
（这本书能查到就好了，我没看过。）
见ASTM E756-2005 标准参考文献，如无此标准，可从下列链接下载：
http://www.chinaksi.com/resources/downloads

（2）单片基梁跟夹心梁频率的问题：
       1.） 是取了一片金属梁测试的吗？
       2.） 夹心梁（2片金属梁中间夹阻尼层）
           应该由阻尼层约束在一起了，不可能独立运动。

最好能传个频响曲线，看一下，不知测试的如何？
如果不能上传图片，请点击在线留言，可以上传给我，谢谢！

我不叫wuyue

westrongmc 发表于 2014-3-13 09:50
（1）试样d的公式计算应该引用自这本书：
Nashif, A.D., Jones, D.I.G., Henderson, J.P., Vibration D ...

太感谢您了，我去找找你说的那本书；那个美标我也有，基本上国标就是翻译美标的内容；
测试我是选取得单片金属梁测试；如果不是独立运动，怎么解释复合梁和单片金属梁频率相近？
我去试一试在线留言哈

我不叫wuyue

westrongmc 发表于 2014-3-13 09:50
（1）试样d的公式计算应该引用自这本书：
Nashif, A.D., Jones, D.I.G., Henderson, J.P., Vibration D ...

我加您的QQ吧

westrongmc

我不叫wuyue 发表于 2014-3-12 16:35
材料是regufoam300和HT800；
但是厂家只能做出这么厚的阻尼层，不可能满足标准规定的厚度比，我主要是不 ...

这种材料的杨氏模量是10Pa，这个数值有问题吧？
在1平方米的材料上，加载5N的力，材料大约产生50%的变形。看上去不太能吧？

regufoam 300的资料上显示，其弹性模量应该在MPa量级吧？

                               
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按道理讲，夹心梁通过阻尼层约束在一起，其整体刚度应该变大，频率应该变高较多才合理

我不叫wuyue

我晕，看来真的是我单位换算错误了，但是我昨天又进行了试验，用单片金属梁测得共振频率除了第一阶以外，其余的都和复合梁差不多。。。
还有我还是不会发图片哈。。想加您的QQ来着。。

我不叫wuyue

我不叫wuyue 发表于 2014-3-14 12:54
我晕，看来真的是我单位换算错误了，但是我昨天又进行了试验，用单片金属梁测得共振频率除了第一阶以外，其 ...

还是没有学会怎么发图片哈。。。很谢谢你的帮助，我感觉利用悬臂梁测试阻尼很难测准，这里有个师兄三年了都没测出来。。。

我不叫wuyue

westrongmc 发表于 2014-3-14 10:15
这种材料的杨氏模量是10Pa，这个数值有问题吧？
在1平方米的材料上，加载5N的力，材料大约产生50%的变形 ...

频响曲线已经发至你邮箱了哈，前几天有事就没上网，发的有点晚

westrongmc

我不叫wuyue 发表于 2014-3-22 15:19
频响曲线已经发至你邮箱了哈，前几天有事就没上网，发的有点晚

叠加在一起的阻尼测试的频响函数

从这个图形来看，夹心梁【蓝色】的频率低。

从道理上讲，夹心梁是2片梁中夹阻尼材料，应该是刚度提高很多，频率应该更高才对。
但测试的结果与之相反。可能你猜想的原因是对的：
两片梁中间软连接，中间的阻尼层对于这2片梁几乎没有影响。

那么可能是你现在的这个组合方式【厚度比不符合要求】，
不满足标准中的条件【厚度比/悬臂边界等】。
造成了模型跟后边的理论模型不相符，
也就测不出你要的结果了。

有现场测试装置/以及试样的照片吗？发一下看看。