金屬材料阻尼測試研究.pdf

1、材料阻尼是最基本的阻尼形式。由于材料阻尼的影響因素較多，難以建立準(zhǔn)確完備的參數(shù)表達(dá)式來計算出材料阻尼，工程實際中為確定材料的阻尼，通常是針對由該材料制成的標(biāo)準(zhǔn)試件，通過振動響應(yīng)的測試，在振動理論的指導(dǎo)下，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理分析來識別出阻尼。材料阻尼的測試對建立精確的結(jié)構(gòu)動力學(xué)模型、結(jié)構(gòu)動態(tài)穩(wěn)定性分析、響應(yīng)預(yù)測、新型材料研發(fā)等都具有十分重要的意義。 材料阻尼需通過測試標(biāo)準(zhǔn)試件的阻尼振動響應(yīng)來獲得，該問題屬于振動系統(tǒng)的參數(shù)識別范疇。與模態(tài)

2、頻率、模態(tài)質(zhì)量等參數(shù)相比，材料阻尼的測試精度低、重復(fù)性差，已成為制約與阻尼相關(guān)的各類振動問題的瓶頸。因而研究出識別精度高、穩(wěn)定性好的阻尼識別方法，具有十分重要的學(xué)術(shù)價值和工程意義，這也是本文的研究目的。 本文采用實驗測試與數(shù)值分析相結(jié)合的方法，主要在振動響應(yīng)的數(shù)據(jù)處理范疇分析對比了各種阻尼識別方法并進(jìn)行了一定的改進(jìn)工作。以常用的LY-12和Ti6-4兩種合金為受測對象，研究了這兩種金屬在兩種阻尼模型下的材料阻尼特性及阻尼識別方法

3、，阻尼模型分別為線性粘性阻尼模型和一種具有頻率一振幅雙重依賴型的阻尼模型。 在線性粘性阻尼模型下，分別研究了三類識別方法：頻域法、時域法和小波變換法在阻尼識別中的應(yīng)用。在阻尼識別的頻域法中，比較研究了半功率帶寬法、頻率細(xì)化法和功率譜校正法在不同情況下的阻尼識別精度，并通過實測響應(yīng)數(shù)據(jù)識別出了兩種金屬在室溫和空氣條件下的材料阻尼。對比研究了阻尼識別時域法中的對數(shù)衰減率法、Hilbert變換法和STD法，同時分析了噪聲和采樣頻率對小