孟德浩 李培杰 徐文涛 袁文全 王端志

（1 清华大学机械工程系，北京 100084）

（2 北京宇航系统工程研究所，北京 100076）

（3 郑州大学，郑州 450001）

文 摘 航天结构飞行过程中，温度、应变振幅等会有大幅的变化，为了研究服役环境对阻尼的影响，采用DMA 测试仪研究了Mg-6Gd-3Y-0.5Zr镁合金和ZL114A 铝合金材料内部阻尼随服役环境的变化。结果表明：两种材料阻尼都随应变振幅的增大而增大，且同样应变振幅下Mg-6Gd-3Y-0.5Zr 阻尼性能优于ZL114A；两种材料阻尼都随温度的升高而增大，Mg-6Gd-3Y-0.5Zr和ZL114A 合金330℃时阻尼均值分别是30℃时2.1 倍和1.3 倍，可知Mg-6Gd-3Y-0.5Zr 合金对温升更敏感，当结构温升较大时，其阻尼应作为变量进行考虑。

0 引言

由于发动机工作及气动噪声等的影响，航天飞行器结构面临严重的宽频带随机振动和噪声环境［1-2］，可能使结构出现疲劳失效和动态失稳。统计数字表明，火箭的地面和飞行试验故障约有三分之一与振动有关，而材料的阻尼性能直接关系到结构的振动特性及响应。镁合金具有良好的阻尼减震性能［3］，随着Mg-6Gd-3Y-0.5Zr 镁合金在航空航天结构上的应用，研究其阻尼性能对结构动态特性和减振设计具有重要意义。

国内外学者对镁合金的阻尼机理和性能等进行了研究，针对镁及镁合金的阻尼机制，GRANATO 和LÜCKE 提出的位错钉扎-脱钉模型（G-L 理论）［4-5］被广泛接受；文献［6］研究了添加镍、铝、铜和锡等不同元素下应变振幅相关的阻尼性能，并从研制高阻尼合金的角度对试验结果进行了解释；文献［7］研究了变形工艺、热处理、合金元素等对镁合金微观组织、阻尼和微塑变的影响机制以及它们之间的内在联系，采用动态机械分析仪（DMA）研究纯镁阻尼性能随应变的变化规律；……