高阻尼性能和力学性能fe-mn合金的设计 毕业论文

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1、第一章绪论1.1阻尼合金工程应用背景及其发展概况随着现代工业的迅速发展，交通、能源、建筑、航天等领域对机器及其部件的要求也愈发苛刻，主要表现在高速重载条件下要求零件保持高强度的同时，能够具有低损耗和长寿命的特点。但是，机器在运转中所产生的振动，特别是共振，严重影响机构零部件的寿命，降低机械产品的质量以及仪器仪表的精度和可靠性。据统计，在机器制造业中有80％的事故和设备损坏是由于共振所致。同时，噪声和振动是一对“孪生姐妹”，它污染环境，损害人体健康，是三大公害之一[1,2]。因此，振动和噪声水平已成为决定产品价值和市场竞争能力

2、的重要因素，如何减少振动、降低噪声，逐渐成为人们十分关注的问题。统计显示[3]，我国每年仅道路交通噪声污染导致的经济损失折合人民币就达216亿元人民币，类似的经济损失美国为51亿美元，德国为10.6亿美元，芬兰为2.8亿美元。为此，我国制定了一系列国家和地方标准，比如GB3096－93《城市区域环境噪声标准》和GB12525-90《铁路边界噪声限值及其测量方法》等[4]，并采取了大量措施进行振动和噪声控制。但总体来说，同发达国家相比，我国在振动和噪声控制领域的水平还有一定差距。长期以来，随着对振动和噪声的产生及传播特点的了解

3、，人们找到了一些降低和消除振动与噪声的方法，这些方法概括起来大致分为五种[5]：第一，增加机械零部件的重量，提高构件的刚度，降低振动的振幅。但在多数情况下，特别是要求轻量化和高转速的场合，上述做法显然是背道而驰的。第二，抑制共振条件下大振幅的发生。对单一频率或一两个振源的场合，该方法有明显的效果，但实际上噪声往往具有明显的宽频特性，所以上述方法存在明显的局限性。第三，安装减振装置，如油减振器、空气减振器等。这也是人们进行减振降噪处理时比较通行的做法，但如果重量、外形尺寸受到使用场合的限制，这类方法也不能使用。139第一章绪论

4、1.1阻尼合金工程应用背景及其发展概况随着现代工业的迅速发展，交通、能源、建筑、航天等领域对机器及其部件的要求也愈发苛刻，主要表现在高速重载条件下要求零件保持高强度的同时，能够具有低损耗和长寿命的特点。但是，机器在运转中所产生的振动，特别是共振，严重影响机构零部件的寿命，降低机械产品的质量以及仪器仪表的精度和可靠性。据统计，在机器制造业中有80％的事故和设备损坏是由于共振所致。同时，噪声和振动是一对“孪生姐妹”，它污染环境，损害人体健康，是三大公害之一[1,2]。因此，振动和噪声水平已成为决定产品价值和市场竞争能力的重要因素

5、，如何减少振动、降低噪声，逐渐成为人们十分关注的问题。统计显示[3]，我国每年仅道路交通噪声污染导致的经济损失折合人民币就达216亿元人民币，类似的经济损失美国为51亿美元，德国为10.6亿美元，芬兰为2.8亿美元。为此，我国制定了一系列国家和地方标准，比如GB3096－93《城市区域环境噪声标准》和GB12525-90《铁路边界噪声限值及其测量方法》等[4]，并采取了大量措施进行振动和噪声控制。但总体来说，同发达国家相比，我国在振动和噪声控制领域的水平还有一定差距。长期以来，随着对振动和噪声的产生及传播特点的了解，人们找到

6、了一些降低和消除振动与噪声的方法，这些方法概括起来大致分为五种[5]：第一，增加机械零部件的重量，提高构件的刚度，降低振动的振幅。但在多数情况下，特别是要求轻量化和高转速的场合，上述做法显然是背道而驰的。第二，抑制共振条件下大振幅的发生。对单一频率或一两个振源的场合，该方法有明显的效果，但实际上噪声往往具有明显的宽频特性，所以上述方法存在明显的局限性。第三，安装减振装置，如油减振器、空气减振器等。这也是人们进行减振降噪处理时比较通行的做法，但如果重量、外形尺寸受到使用场合的限制，这类方法也不能使用。139第四，采用多孔的吸声

7、材料，并将其做成屏蔽罩，把振源包围起来，从而阻断噪声的传播途径，有效地降低噪声。这种方法因为采用密闭处理，屏蔽罩内的温度容易升高，使作业环境恶化，危险性增加，生产效率大大降低。如果振源本身体积很大，则彻底屏蔽也是难以实现的。第五，利用减振材料（高阻尼材料）制作振动源构件，将机械能转化为热能而使振动在短时间内衰减下来，达到减振降噪的目的。最后一种方法是从振动源和噪声源出发，可以从根本上解决振动和噪声问题，适合于小型、轻量、和高速化发展的方向。但是对阻尼材料的选择却需要考虑多方面的因素，尤其需要结合工程实际。高分子材料例如减振橡

8、胶、尼龙等就是具有粘滞性质的阻尼材料，在强度和使用温度容许的条件下，有人曾采用尼龙制造成齿轮，达到了减振降噪的效果[6]。但这类材料最大的缺点是机械性能尤其是强度太低，远不如金属材料，在使用过程中磨损非常严重，这势必影响其使用寿命和带来安全上的隐患。金属材料是在工业生产和机械零件制造过程中