车身用阻尼材料阻尼性能的影响因素分析

本文主要从三个方面研究并提升阻尼材料的阻尼性能,首先在钣金厚度为1mm,材料厚度为2mm的条件下,研究了阻尼材料的组分对阻尼性能的影响,发现在10号沥青与100号沥青的比例为2:23、云母目数为100目、100目云母添加比例为12.5%、改性剂为星型SBS时,阻尼材料结构损耗因子最大。在此基础上,测试了不同厚度钣金粘贴不同厚度阻尼材料的结构损耗因子,得出0.7mm厚的钣金适合粘贴1.5mm厚的阻尼材料,1.0mm厚度的钣金适合粘贴2.5mm厚度的阻尼材料,1.2mm厚度的钣金适合粘贴3mm厚度的阻尼材料,1.5mm厚度的钣金适合粘贴4mm厚度的阻尼材料。最后,研究了阻尼材料布置方式对其阻尼性能的影响,发现阻尼材料针对性布置在钣金应变能较大的区域,能够更有效的抑制钣金振动。     

基于曲面拟合的阻尼损耗因子预测方法

为研究阻尼材料在不同温度和频率下的阻尼特性,参照SAEJ1637—2022基于支撑钢棒的材料的振动阻尼特性的实验室测量方法,获取标准工况下某车用热熔型阻尼材料的阻尼损耗因子数据,并基于该数据采用最小二乘法,建立阻尼损耗因子关于温度和频率的拟合曲面,通过该试验方法获取标准工况外的阻尼损耗因子数据,并与拟合曲面数据对比,验证该拟合曲面的准确性。研究表明,该方法可以准确预测不同温度下该热熔型阻尼材料的阻尼损耗因子;对于该阻尼材料,其频变特性受温度影响;不同频率下,阻尼损耗因子到达峰值时的温度不同。     

阻尼材料减振性能的分析与研究

介绍了薄板阻尼样件减振性能的测试方法;通过对钢板、普通阻尼材料和约束阻尼材料进行台架测试,并采用半功率带宽方法计算、对比不同材料的损耗因子参数来评价材料的减振性能。结果表明,约束阻尼材料在0 500 Hz范围内的减振性能优于普通阻尼材料的减振性能;提出了根据模态应变能分析布置阻尼材料的方法,通过在车身板件振动能量集中区域布置阻尼材料,达到车身NVH性能前期设计和控制的目的。     

SBS改性沥青动态剪切流变性能评价的研究

以旋转流变仪对SBS、SBS-g-M接枝物共混改性沥青的粘弹性动态力学性能进行研究,考察了不同改性剂用量对改性沥青高温性能的影响。研究表明:与常规SBS改性沥青相比,SBS-g-M的加入显著提高了改性沥青的复合模量、降低了其损耗因子,而且随着改性剂用量的增加,改性沥青的高温性能随之提高、温度敏感性显著减弱。同时,以荧光显微照片对比研究了SBS、SBS-g-M接枝物改性沥青分散性能的差别,结果表明SBS-g-M聚合物相在改性沥青中分散更细,更均匀。     

阻尼材料性能台架试验及实车应用方法研究

基于阻尼材料板件在车身上的实际边界条件设计专项台架试验.通过台架试验分析了3种常见阻尼材料在不同覆盖面积条件下的阻尼损耗因子和板件声辐射量.在车身关键位置覆盖阻尼材料,分别对增加阻尼材料前后的实车进行原点频响、声传函以及实车噪声试验.结果表明:与基板相比,增加阻尼材料后,阻尼损耗因子提升了5倍,板件声辐射量降低约12-15 dB;丁基橡胶在3种阻尼材料中衰减高频噪声的效果最好.将阻尼材料覆盖在整车板件上,在关键转速范围的加速噪声以及关键频段的路面噪声分别降低了约3 dB和5 dB,降噪效果良好.文章中的试验及分析方法为阻尼材料在整车上的工程应用提供了有效的依据.     

阻燃SBS改性沥青的制备及性能

研究了SBS对沥青的燃烧性能及复合阻燃剂对SBS改性沥青的阻燃性能与物理性能的影响,并通过动态剪切流变仪和DSC-TG试验对阻燃SBS改性沥青的流变性能和阻燃机理进行了分析。试验结果表明:SBS的加入使基质沥青的氧指数降低;复合阻燃剂可显著提高SBS改性沥青的阻燃性能,并可提高改性沥青的车辙因子和热储存稳定性;当添加的阻燃剂与基质沥青的质量比为10%时,改性沥青可成为自熄性材料,并具有较好的物理性能;复合阻燃剂的加入可提高改性沥青的热分解温度和开始燃烧温度。     

混合电磁悬架阻尼系数优化设计

为提高电磁悬架的可靠性,提出一种直线电机与可调减振器并联的混合电磁悬架结构。混合电磁悬架可以工作在被动和主动两种工作模式中,首先研究了被动模式下减振器阻尼值对馈能性能和动力学性能的影响规律,通过折中设计确定了最优阻尼值,与传统被动悬架相比,被动模式下的混合电磁悬架可有效协调馈能性能和动力学性能。然后分析了主动模式下阻尼值对能耗特性的影响规律,并分别以乘坐舒适性和行驶安全性为控制目标,确定了不同控制目标下的最优阻尼值,与主动电磁悬架相比,混合电磁悬架可有效降低系统的能量消耗,达到节能的目的。     

基于整车性能的复合材料板簧阻尼特性研究

为了研究复合材料板簧的阻尼特性,对具有典型铺层角度的E玻璃纤维/聚氨酯层合板试样进行损耗因子试验。根据试验结果,计算了0°铺层层合板试样各个方向上的损耗因子和比阻尼。对复合材料板簧进行阻尼性能的台架试验和装车试验,获取了复合材料板簧的阻尼参数区间。层合板阻尼试验结果与复合材料板簧总成的阻尼试验结果在同一数量级,因此试验结果可信。基于试验结果和相关理论,分析了复合材料板簧的阻尼特性对整车操纵稳定性和平顺性的影响规律。装车试验结果表明,换装复合材料板簧后,样车的操纵稳定性维持原有水平,平顺性有一定的改善,与理论分析结果一致。     

反应型沥青混合料动态模量试验研究

选用AC-13C、AC-20C两种级配对Elvaloy~RET沥青混合料进行配合比设计,对添加Elvaloy~RET改性剂前后的沥青混合料与SBS沥青混合料试件在不同温度和频率下进行动态模量试验,分析比较三种沥青混合料的动态力学性能。结果表明:添加Elvaloy~RET改性剂后,沥青混合料的高温动态模量增大,低温动态模量减小,Elvaloy~RET改性剂能有效改善沥青混合的高、低温性能;与SBS改性沥青混合料相比,Elvaloy~RET沥青混合料高温性能突出,低温性能稍差。     

车身壁板自由阻尼层稳健性优化设计

在车身壁板自由阻尼层的优化设计中,提出了考虑阻尼材料参数不确定性波动的稳健性优化设计方法。首先,在车身防火墙、地板和顶棚等区域全敷阻尼材料;其次,以等效辐射声功率(ERP)为优化目标对阻尼层布局进行拓扑优化并验证优化效果;最后,以阻尼层厚度为随机设计变量,损耗因子和弹性模量为随机变量,质量最小为优化目标,并结合径向基函数(RBF)近似模型、蒙特卡洛模拟(MCS)和序列二次规划算法(SQP)对阻尼层进行6σ稳健性优化设计。结果表明,优化后车身自由阻尼层的总质量减少了50.45%,并且车身结构噪声性能达到了6σ质量水平,实现了保证车身轻量化要求下的阻尼层稳健性优化的目标。     

电磁馈能悬架非线性阻尼特性仿真分析

提出了一种基于馈能电机转矩-转速特性和传统线性阻尼特性的馈能悬架非线性阻尼特性,分析开启速度和阻尼不足区初始速度对减振性能的影响。通过对传统的单自由度线性悬架模型的簧载质量加速度响应分析,得出初始开启速度对其减振性能的影响。为了抑制进入恒阻尼区后导致的加速度响应峰值,对线性模型中的相对速度传递特性的研究,得出初始开启速度的调整系数。仿真结果表明,合理的开启速度能极大地改善馈能减振器的传递特性,阻尼不足区初始速度对谐波激励时的响应峰值影响并不大。     

摩擦材料配方中黏弹性成份对其阻尼特性的影响研究

选用不含黏弹性成份的非石棉有机摩擦材料为原样品,通过在其配方中分别添加不同类型、不同质量百分比含量的黏弹性成份,制备了多种不同样品.运用试验模态分析和动态热机械分析技术研究这些样品中黏弹性成份及其用量与影响制动噪声的摩擦片储存模量、共振频率和损耗因子之间的关系,得出在摩擦片配方中添加一定比例的黏弹性材料能显著增强摩擦片耗散制动系统振动能量的能力,减小摩擦片和制动盘共振倾向,从而实现抑制摩擦片振动和制动尖叫的目的.     

泡沫橡胶路用阻尼性能探究

泡沫橡胶具备的缓冲、减震等阻尼性能在道路安全防护领域有着广泛的应用前景,而其在路用荷载作用下体现的动态力学响应是较为关键的问题。通过对泡沫橡胶材料进行动态周期性压缩试验,得到孔隙结构和应变率水平2个因素对路用阻尼性能的影响,论证了阻尼吸能效率与应变率水平及材料类型具有相关性。     

高分子夹层阻尼减振钢板的性能特点及应用分析

高分子夹层阻尼减振钢板具有优越的隔吸声及阻尼减振性能,它利用了夹层材料的粘弹性特征来实现对噪声及振动的阻尼作用。该材料不仅能够有效提高汽车的NVH性能,还有降低质量,减少能源消耗的作用。其应用技术相对成熟,成本增长有限。通过大量实验验证了板材的宏观力学性能、夹心层强度和阻尼性能,以及零部件的模态分析、频率阻尼及隔声性能。模态分析证实频响函数大于60 Hz以上的幅值明显减小;在1 600 Hz中心频率段,隔声量提高1 d B;在2 000 Hz中心频率段隔声量可提高10 db。高分子夹层阻尼减振钢板显示了良好隔吸声性能,未来将作为优良的NVH材料广泛在汽车上应用。     

SBS与PPA复合改性沥青胶结料性能研究

为提高SBS改性沥青的性能,降低其造价,对SBS/PPA复合改性沥青的性能进行研究。结果表明,与基质沥青和SBS改性沥青相比,SBS/PPA复合改性沥青的粘度增大,具有更好的高温稳定性及失效温度,其短期老化性能较差而长期老化性能较好;SBS/PPA复合改性沥青中添加稳定剂DBP后形成稳定的SBS空间网络结构,改性沥青的储存稳定性得到显著改善;PPA价格较低,SBS/PPA复合改性沥青的经济性比SBS改性沥青好。     

温拌剂对沥青高温性能的影响研究

以90#基质沥青和SBS改性沥青为试验材料,对比分析掺入温拌剂前后沥青的软化点和当量软化点及高温流变指标。结果表明:温拌剂对沥青软化点和当量软化点的改善效果不好,评价结果也不统一;相比动态剪切流变指标的评价结果较统一,其中RH温拌剂可以提高基质沥青车辙因子7.64%,Evo温拌剂可以提高SBS改性沥青车辙因子11.27%,两种温拌剂都有各自的适用性,即RH能较好的改善基质沥青的高温性能,Evo温拌剂能改善SBS改性沥青的高温性能。     

SBS及粒化物掺量对改性沥青性能指标影响研究

性能优越的改性沥青并不是改性剂添加得越多或者越少就好,而是有一合理的改性剂添加剂量或范围。从改善沥青混合料高温性能的角度出发,着重进行了SBS及粒化物不同掺量对复合改性沥青性能指标的影响研究。结果表明:SBS与粒化物对针入度及延度改善效果有协同互补作用;就提高高温性能而言,一般SBS掺量4%、粒化物3%为佳;粒化物的掺入可有效改善基质沥青的粘度。     

基于台架试验的阻尼材料性能分析

介绍了通过使用阻尼材料台架工装测试振动衰减倍率曲线来衡量阻尼材料的性能方法,并对比验证了不同阻尼材料种类、覆盖面积、钢板厚度的阻尼影响;提出了根据模态振型分析布置阻尼材料的方法,介绍了车身不同位置阻尼材料种类的选用,达到阻尼布置方案前期设计目的。     

纤维增强聚合物改性沥青混合料路用性能研究

为弥补单一外掺剂改性沥青混合料的不足,以聚酯纤维和热塑性树脂为主要原料,制备一种新型复合改性材料纤维增强聚合物(FRMP)。通过车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验和弯曲疲劳试验研究不同掺量FRMP对沥青混合料路用性能的影响,并与聚酯纤维和SBS对比。结果表明:加入外掺剂提升了沥青混合料的路用性能,相比聚酯纤维改性和SBS改性,通过FRMP复合改性的效果更明显,并且随着FRMP掺量增加,沥青混合料的高温稳定性和抗疲劳性能不断增强,低温性能和水稳定性先升高后降低、于0.3%掺量时达到峰值。     

杜仲胶改性沥青优化设计及路用性能研究

为了进一步完善聚SBS改性沥青性能,降低合成高分子改性剂受原油价格和产量的影响程度,分析了接枝杜仲胶改性沥青的机理.将接枝杜仲胶与SBS复合后改性沥青,进行了沥青和沥青混合料的高低温和老化性能试验,试验结果表明:当小于2％掺量的接枝杜仲胶加入SBS改性沥青后能提高它的高温和抗老化性能,不降低低温性能,而且1.5％掺量接枝杜仲胶对SBS改性沥青性能提高最为明显;接枝杜仲胶取代一部分SBS后,沥青混合料除了低温性能相当外,强度、高温和水稳性能均得到不同程度的提高.接枝杜仲胶取代一部分SBS后不降低而是增强了改性沥青的使用品质,也减少了合成高分子材料的用量,符合我国倡导的工业化生产应走节能减排环保低碳路线的号召.