国产阻尼减振降噪材料

国产阻尼减振降噪材料 潜艇等 前 言 nbsp 随着科学技术的发展和人们环保意识的提高 降低舰船等交通工具的振动和噪声 越来越迫切 如何控制舰船的振动和噪声是一个复杂的系统工程 也是衡量一个国家造船 水平的重要标志 nbsp 舰船上存在着多种振源 其产生的振动和噪声会造成严重的危害 如引起铆钉松 动 结构破坏 影响船员的舒适性 易造成船员疲劳 影响仪器 仪表的正常工作 降低 使用精度等等 对军船而言 振动和噪声还会降低声呐 雷达的作用距离 大大削弱其战 斗力 nbsp 传统的减振降噪方法是结构加强 其主要缺点是振动能没有消耗掉 从而导致噪 声向其它部位传播 阻尼材料利用高分子材料的粘弹性将振动能转化为热能耗散掉 从而 有效地降低结构振动和噪声 阻尼技术对宽频带随机振动和噪声特别有效 尤其适合于以 框架结构为主的造船业 nbsp 阻尼技术发展简史 nbsp 本世纪 50 年代初 德国专家 H Oberst 最先提出自由阻尼结构的理论并在飞机上 得到应用 50 年代末 美国专家 Kerwin 和 Ungar 等人将 Oberst 的复刚度法推广至约束 阻尼结构 该结构最早应用于核潜艇壳体和主机机座上 理论和应用表明 约束阻尼结构 具有更好的减振降噪效果 目前 美国 俄罗斯 英国 法国 日本等发达国家在舰船上 广泛使用各类阻尼材料 nbsp 我国从 60 年代起开始研究自由阻尼材料 70 年代初具规模 80 年代末期约束阻 尼结构的阻尼材料在舰船上得到应用 主要产品有上海钢铁研究所的阻尼钢板 七二五所 的 SB 阻尼涂料 化工部海洋化工研究院 青岛 的 ZHY 171 和 T54 T60 阻尼涂料等 nbsp 目前 阻尼材料已广泛应用于航空 航天 舰船 汽车 机械 纺织 建筑 体 育等领域 具有重要的社会和经济效益 nbsp T54 T60 阻尼涂料的主要性能 nbsp 阻尼材料的作用原理是将振动能转化为热能耗散掉 使产生噪声的振动能量大大 衰减 即从声 振 源上有效地控制振动和噪声 因此阻尼涂料主要用于振动和噪声的产 生部位 如舰船的主 辅机舱 舵机舱和螺旋桨上方对应部位 另外 将阻尼涂料与吸声 材料复合在一起使用 形成复合阻尼隔声构件 具有减振 吸声和隔声作用 特别适合于 住舱 集控室 会议室 主配电室和驾驶室等部位 nbsp 1986 年以来 化工部海洋化工研究院应用并荣获国家发明奖 国家科技进步奖 化工部科技进步奖等十余项奖 nbsp T54 T60 阻尼涂料采用约束阻尼结构 阻尼层为无溶剂双组份聚氨酯涂料 约束层 为无溶剂双组份环氧树脂涂料 二者均可在任意弯曲面刮涂 施工性能良好 该涂料克服 了阻尼胶片粘贴困难 容易开胶 脱落 溶剂型阻尼涂料污染环境 有毒 易燃易爆 水 性阻尼涂料干燥速度太慢 容易开裂 阻尼钢板焊接困难等缺点 并具有以下特点 1 复合损耗因子高 阻尼温域宽 实船减振降噪效果显著 2 无毒 是国内唯一通过 90 天密闭试验的阻尼材料 3 无溶剂 阻燃性好 不影响明火作业 可与焊接 切割等火工作业同时进行 不影响造 船进度 4 附着力好 不开裂 不脱落 5 常温固化 易厚涂 施工工艺简单易学 施工方便 T54 T60 阻尼涂料不仅广泛应用于舰船的减振降噪 还适用于汽车 火车 机械 家电等 领域 nbsp 应用实例 nbsp T54 T60 舰船用阻尼涂料自研制成功以来 已在多型军舰和集装箱船 挖泥船 豪 华旅游船 高速客船 油轮 散货船 气垫船等民用船舶上应用 取得了显著的减振降噪 效果 该涂料的阻尼性能受到设计院所和使用单位的一致好评 下面举例说明其减振降噪 效果 nbsp 1 某型军船 nbsp 为降低该舰的振动和噪声 首船的集控室曾使用了某水性阻尼涂料 实船应用发 现该水性涂料存在以下问题 1 阻尼性能差 处理后集控室的空气噪声仍严重超标 2 于燥速度很慢 尤其在冬季 严重影响造船周期 3 厚涂困难且涂层出现开裂 nbsp 经设计单位多方考察 在后续军船的集控室中选用了 T54 60 阻尼涂料 施工 2 号 船时 由于交船期临近 只用了一天半时间就将涂料施工完毕 施工时与焊接作业同时进 行 确保了造船进度 测试结果表明 舱室的空气噪声比首船降低了 8 10 分贝 受到用户 好评 nbsp 2 高速客船 nbsp 与常规船相比 高速船主机功率大 转速高 同时船体结构较薄 结构响应相对 较大 因此振动和噪声的控制更为困难 武汉南华高速船舶工程有限公司设计的 60 350 客位中短途高速船为解决振动和噪声问题 曾采取了不少措施 均未取得理想的效果 nbsp 经多方咨询并实地考察 从阻尼性 工艺性 毒性 阻燃性等指标综合比较 该 公司决定在 南翔 号高速客船上使用 T54 T60 阻尼涂料 使用部位包括舵机舱 主机舱 客舱后部及其前后 2 档肋位的环形带 与同型船的对比实验表明 该阻尼涂料可以有效地 降低结构噪声 如客舱的噪声下降了 12 分贝 驾驶室的噪声下降了 分贝 受到用户高度 评价 nbsp 3 大型挖泥船 nbsp 大型挖泥船是国家在九五期间为疏浚航道 消除水患而研制开发的一种新型多功 能工程船 由于挖泥船的泥泵功率较大且精密仪器 仪表很多 因而必须对船体结构进行 减振降噪处理 但因舱内泵 管路 电缆密布 使得传统的阻尼材料 如阻尼胶片 阻尼 钢板等 难以施工 nbsp 设计单位经多方考察 在 1750 米 3 时绞吸式挖泥船 1500 米 3 耙吸式挖泥船和 500 米 3 耙吸式挖泥船上选用了 T54 T60 阻尼涂料对机舱 集控室和尾部进行治理 均取 得了满意的效果 如 1750 米 3 时绞吸式挖泥船的测试结果表明 由阻尼涂料处理后的舱 室振动明显降低 集控室的空气噪声仅为 72 分贝 达到了设计要求 nbsp 实践证明 T54 T60 阻尼涂料以其优异的阻尼性 工艺性和实用性为舰船的减振降 噪作出了巨大 贡献 是造船界抑制振动和噪声的有效手段之一 它的研制成功对提高船舶的安静性和舒 适性发挥了重要作用 nbsp 国内三种阻尼材料的主要性能对比 SZT 阻尼涂料 HF91 04 阻尼膏 T54 T60 阻尼涂料 结构形式 自由阻尼 自由阻尼 约束阻尼 分散介质 水 溶剂 无溶剂 自身损耗因子 tan 0 3 1 23 0 4 0 75 1 90 复合损耗因子 0 15 0 35 氧指数 OI 27 5 38 36 毒性 通过 15 天检验 通过 90 天检验 附着力