一種復合阻尼減振蜂窩夾層板的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種復合阻尼減振蜂窩夾層板，包括多邊形框架和分別與框架兩端相連接的外面板和內面板，所述的外面板和內面板之間設置有若干與外面板和內面板相垂直緊貼排列的蜂窩狀空腔體，所述的蜂窩狀空腔體與外面板和內面板之間分別設有膠粘層，所述的蜂窩狀空腔體中填充有固體顆粒。本實用新型將固體顆粒填充在夾層板的蜂窩狀空腔中，隨著夾層板的振動，固體顆粒之間不斷撞擊和摩擦，不但有動量交換,而且能夠消耗系統的振動能，達到顆粒阻尼減振和隔聲的目的；膠粘層在提供固定連接作用的同時，還通過粘彈性阻尼材料的剪切變形消耗振動能量，利用阻尼效應提高阻尼減振效果；夾層板經模塊化加工制造，加工方便，安裝簡單。
【專利說明】一種復合阻尼減振蜂窩夾層板
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種復合阻尼減振板，更具體地說，是涉及一種復合阻尼減振蜂窩夾層板。屬于阻尼減振領域，特別涉及船舶、車輛的減振降噪領域。
【背景技術】
[0002]復合阻尼減振蜂窩夾層板主要用于船舶、車輛承力結構，大型附件的基本結構，以消耗傳遞路徑中的振動能量。
[0003]目前生產的車輛減振板通常是在兩鋼板之間附一層粘彈性材料，不易焊接和成形，而且熱固化的膠粘層強度、硬度雖然很高，起到很強的結構補充作用，但是其減振效果并不理想。如專利號CN201020536979.1，名稱為汽車加強阻尼板，包括丁基橡膠層和連接在丁基橡膠層上的橡膠改性環氧樹脂層。通過將橡膠改性環氧樹脂經高溫烘烤固化后，材料硬化，對鋼板補強，提高鋼板的固有頻率，從而達到阻尼減振的目的。其缺點是該橡膠改性環氧樹脂層需要通過加熱烘烤來進行粘貼，若安裝在船舶甲板內面時，安裝難度大，且其實際阻尼效果較差。該產品通過在原有結構上敷設阻尼材料來減振，且阻尼板的約束層在熱作用下硬度較高，對高頻振動起減振作用，而對中低頻振動的減振效果并不理想。
[0004]專利號為CN201020266526.1，名稱為一種蜂窩夾層板，包括上蒙皮和下蒙皮，所述上蒙皮和下蒙皮之間固定一蜂窩芯。這種蜂窩夾層板密度小，隔音、隔熱性能好，蜂窩芯的采用，猶如許多小工字梁，使其有一定的減震性能，優越的平整性和剛度。其缺點是其蒙皮用玻璃布纖維布制成，如果作為承力結構或者大型附件的基本結構，其承載能力較差，受環境溫度影響較大，不能用于船舶、車輛的承力結構，適用面較窄；蒙皮和蜂窩芯之間有一層膠粘層，主要是起到連接蒙皮和蜂窩芯的作用，減振效果不明顯，受到高溫環境時，膠粘層會在熱作用下硬度變高，使整個蜂窩夾芯板的減振降噪效果下降。
[0005]重慶大學王盛春博士發表一篇名稱為“蜂窩夾層結構復合材料的聲振特性研究”的學術論文:蜂窩夾層結構作為一種特殊的復合材料結構，由于具有高比剛度、高比強度、性能可設計等優點，在航天、航空、高速交通運輸工具和現代結構工程等許多領域均得到了廣泛應用。蜂窩夾層板件結構，由于質量輕、面積大，從而更易受激勵引發結構振動，其造成的結構聲輻射正成為艙室內的主要噪聲源之一。因此研究蜂窩夾層結構復合材料的聲振特性，實現結構輻射噪聲的定量描述，掌握蜂窩夾層結構聲產生和傳播的各種影響因素及其影響規律，并在此基礎上實現夾層板設計參數的聲學改進設計，對尋求高速交通運輸工具艙室內噪聲控制的新方法和技術途徑具有重要的科學意義和工程應用價值。

【發明內容】
:
[0006]本實用新型的目的是針對上述現有技術存在的問題和缺陷，提供一種寬頻域，減振效果好且施工方便的一種復合阻尼減振蜂窩夾層板。
[0007]為實現上述目的，本實用新型的技術方案為:
[0008]一種復合阻尼減振蜂窩夾層板，包括多邊形框架和分別與框架兩端相連接的外面板和內面板，所述的外面板和內面板之間設置有若干與外面板和內面板相垂直緊貼排列的蜂窩狀空腔體，所述的蜂窩狀空腔體與外面板和內面板之間分別設有膠粘層，所述的蜂窩狀空腔體中填充有固體顆粒。
[0009]上述所述的多邊形框架為至少3邊形，框架的厚度為內、外面板厚度的20%?60%。
[0010]上述所述內、外面板的材質為鋁板、鋼板、玻璃鋼板和碳纖維復合材料板中的任一種，板的厚度為Imm?3mm。
[0011]上述所述膠粘層的厚度為0.5mm?1.5mm。
[0012]上述所述蜂窩狀空腔體的高度為IOmm?30mm，高度與直徑的比值取2?4。蜂窩狀空腔體的材料為碳鋼、鋁箔、聚丙烯塑料和玻璃布中的任一種，通過成型法將材料輥軋或沖壓成波紋狀材料疊合膠結而成。
[0013]上述所述固體顆粒的填充量占所述蜂窩狀空腔體的空腔容積的20%?60%，所述固體顆粒的材料為鉛粉、鐵粉、橡膠和砂粒中的任一種，所述固體顆粒的外形為表面粗糙的圓形、橢圓形或不規則形狀。
[0014]本實用新型的一種復合阻尼減振蜂窩夾層板的優點和有益效果:
[0015]1、本實用新型的一種復合阻尼減振蜂窩夾層板，由于內、外面板采用鋁板、鋼板、玻璃鋼板和碳纖維復合材料板中的一種，所以密度小，承載能力強，比同等承載情況下所需普通鋼板的厚度要減少20%?30%。
[0016]2、由于蜂窩狀空腔體擁有比較高的抗彎剛度比，面板發生振動時會引起蜂窩狀空腔體的剪切變形，從而將振動的能量轉化為熱能。因此，蜂窩夾芯板本身具有一定的減振功能。將固體顆粒填充在蜂窩狀空腔體中，隨著面板和蜂窩狀空腔體的振動，固體顆粒不斷撞擊和摩擦，不但有動量交換，而且能夠消耗系統的振動能量，達到復合減振的目的。一種粘彈性復合阻尼填充固體顆粒的蜂窩夾芯板能夠有效的控制低頻振動的諧振峰值，對中高頻振動具有明顯的干摩擦阻尼減振效果，在振動傳播路徑方向對IOOHz以上頻率的振動衰減量平均達到每米5dB以上。一種粘彈性復合阻尼填充固體顆粒的蜂窩夾芯板比普通蜂窩夾芯板在125Hz?4000Hz頻率范圍的隔聲量提高5dB以上。
[0017]3、本實用新型設置的膠粘層在提供粘性起到固定作用的同時，通過粘彈性阻尼材料的剪切變形消耗振動能量，利用阻尼效應提高阻尼減振效果。
[0018]4、本實用新型的粘彈性復合阻尼填充固體顆粒的蜂窩夾芯板通過模塊化加工制造，集承載與減振降噪功能于一體，安裝方便，具有輕質、減振、隔聲、耐沖擊、經濟性好等優點，具有良好的應用前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型的構造半剖示意圖；
[0020]圖2是圖1的A— A剖視圖；
[0021]圖中:1一外面板，2—膠粘層，3—蜂窩狀空腔體，4一膠粘層，5—內面板，6—固體顆粒，7—框架。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型的技術方案作進一步詳細的說明。所述實施例僅為本實用新型專利的較佳實施例，并非對本實用新型專利的范圍進行限定。
[0023]如附圖1至附圖2所示，一種復合阻尼減振蜂窩夾層板，依次包括外面板1、膠粘層
2、蜂窩狀空腔體3、膠粘層4、內面板5、固體顆粒6和框架7。所述框架7為四邊形，框架7兩端分別連接有外面板I和內面板5，所述的外面板I和內面板5之間設置有若干與外面板I和內面板5相垂直緊貼排列的正六邊形蜂窩狀空腔體3，所述的蜂窩狀空腔體3與外面板I和內面板5之間分別設有膠粘層2和4，所述的蜂窩狀空腔體3中填充有固體顆粒6。
[0024]其中所述外面板I和內面板5為相應面積的整塊面板,且均為厚度為2mm的普通鋼板。外面板1，內面板5和框架7通過焊接技術相連。
[0025]所述蜂窩狀空腔體3采用金屬鋁箔制成六角形蜂巢。所述任意兩個蜂窩的側壁通過芯條膠粘合在一起，蜂窩狀空腔體3的高度為20mm，高度與直徑的比值取2?
[0026]所述膠粘層2的厚度為1.0mm。
[0027]所述外面板I通過所述膠粘層2與所述蜂窩狀空腔體3粘結固定。所述內面板5通過所述膠粘層4與所述蜂窩狀空腔體3粘結固定。
[0028]所述膠粘層2和膠粘層4為表面具有良好粘性的粘彈性阻尼材料即工業薄膜膠。
[0029]所述固體顆粒6的填充量占所述蜂窩狀空腔體3的空腔容積的20%?60%。
[0030]所述固體顆粒6是密度較大的圓形顆粒鐵粉材料。
[0031]所述復合阻尼減振蜂窩夾層板通過框架7與框架7焊接固定，實現模塊化制造、安裝，集承載與減振降噪功能于一體。
【權利要求】
1.一種復合阻尼減振蜂窩夾層板，包括多邊形框架和分別與框架兩端相連接的外面板和內面板，其特征在于:所述的外面板和內面板之間設置有若干與外面板和內面板相垂直緊貼排列的蜂窩狀空腔體，所述的蜂窩狀空腔體與外面板和內面板之間分別設有膠粘層，所述的蜂窩狀空腔體中填充有固體顆粒。
2.根據權利要求1所述的一種復合阻尼減振蜂窩夾層板，其特征在于:所述多邊形框架為至少3邊形。
3.根據權利要求1所述的一種復合阻尼減振蜂窩夾層板，其特征在于:所述膠粘層的厚度為0.5mm?1.5mm。
4.根據權利要求1所述的一種復合阻尼減振蜂窩夾層板，其特征在于:所述內、外面板的材質為鋁板、鋼板、玻璃鋼板和碳纖維復合材料板中的任一種，板的厚度依據夾層板所需要的承載能力確定，一般取Imm?3mm。
5.根據權利要求1所述的一種復合阻尼減振蜂窩夾層板，其特征在于:所述框架的厚度為內、外面板厚度的20%?60%。
6.根據權利要求1所述的一種復合阻尼減振蜂窩夾層板，其特征在于:所述蜂窩狀空腔體的材料為碳鋼、鋁箔、聚丙烯塑料和玻璃布中的任一種，通過成型法將材料輥軋或沖壓成波紋狀材料疊合膠結而成。
7.根據權利要求1所述的一種復合阻尼減振蜂窩夾層板，其特征在于:所述蜂窩狀空腔體的高度為IOmm?30mm，高度與直徑的比值取2?4。
8.根據權利要求1所述的一種復合阻尼減振蜂窩夾層板，其特征在于:所述固體顆粒的填充量占所述蜂窩狀空腔體的空腔容積的20%?60%。
9.根據權利要求1所述的一種復合阻尼減振蜂窩夾層板，其特征在于:所述固體顆粒的材料為鉛粉、鐵粉、橡I父和砂粒中的任一種。
10.根據權利要求1所述的一種復合阻尼減振蜂窩夾層板，其特征在于:所述固體顆粒的外形為表面粗糙的圓形、橢圓形或不規則形狀。
【文檔編號】B32B3/12GK203543225SQ201320540690
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年9月2日 優先權日:2013年9月2日
【發明者】溫華兵, 左言言, 昝浩 申請人:江蘇大學