倪维宇,张横,姚胜卫

1. 上海理工大学 公共实验中心,上海 200093 2. 上海理工大学 机械工程学院,上海 200093

薄壁板壳结构由于其高刚轻质特性而广泛应用于航空航天领域结构中。然而,由于板壳结构本身阻尼小、辐射面积大、辐射效率高,在外部激励下更易引起振动,产生噪声,振动需要较长时间才能衰减,板壳振动问题变得尤为突出[1]。因此,对板壳结构进行振动控制设计一直是近年来研究的热点问题。

对板壳结构进行减振设计,一种行之有效的措施是在结构上施加阻尼材料,通过提高结构阻尼达到减振目的。传统的通过施加诸如橡胶等单一阻尼材料的设计方案由于阻尼材料本身模量较低,为了达到设计要求,材料施加量较多,不可避免会增加结构的质量,与航空航天结构高刚轻质的设计要求背道而驰,产生这样后果的主要原因是阻尼材料的材料属性和敷设方案不合理,从本质上说阻尼材料的设计与高刚轻质结构的设计要求不匹配。阻尼复合结构的振动特性不仅与结构宏观构型有关,还与阻尼材料自身的材料性能相关,因此为设计和制造具有高刚度、高阻尼和轻质特性的阻尼复合结构,在结构设计阶段就要对阻尼材料的微结构设计、复合结构的宏观几何形态设计等关键问题进行研究。轻量化要求阻尼材料具有高刚度和高阻尼的特性,使用较少的材料即可达到设计要求。单一阻尼材料的刚度和阻尼往往不能兼顾,若刚度大则往往阻尼较小,难以达到减振设计的目的；……