热轴力对双层微梁谐振器热弹性阻尼的影响分析

1

作者 李世荣 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期112-120,共9页

近年来,已有不少关于复合材料层合梁/板谐振器热弹性阻尼的研究论文发表.然而,在这些研究中热轴力(热薄膜力)对热弹性阻尼的贡献都被忽略了.众所周知,若梁/板的材料性质分布关于几何中面不对称则其物理中面将偏离几何中面.于是,热-弹耦... 近年来,已有不少关于复合材料层合梁/板谐振器热弹性阻尼的研究论文发表.然而,在这些研究中热轴力(热薄膜力)对热弹性阻尼的贡献都被忽略了.众所周知,若梁/板的材料性质分布关于几何中面不对称则其物理中面将偏离几何中面.于是,热-弹耦合振动引起的变温场不但会形成热弯矩,还会产生热轴力(热薄膜力),二者将共同产生热弹性阻尼.文章基于Euler-Bernoulli梁理论和经典热传导理论,建立了双层矩形截面微梁热-弹耦合振动数学模型,精确考虑了热轴力对微结构内能耗的贡献.然后,采用解析方法求得了用变形几何量表示的热轴力和热弯矩,进而求得了系统自由振动的复频率以及用逆品质因数表示的热弹性阻尼解析解.作为数值算例,选取由均匀的银(Ag)和氮化硅(Si_(3)N_(4))分层组成的双层微梁,通过大量的数值实验定量分析了分层体积分数变化对热弹性阻尼的影响规律,考察了热轴力对热弹性阻尼的影响程度.结果表明,忽略热轴力将会低估层合梁谐振器的热弹性阻尼.在金属银的体积分数为70%(氮化硅体积分数为30%)时,忽略热轴力后对热弹性阻尼的低估最大可达16.3%. 展开更多

关键词 双层微梁 热弹性阻尼 热轴力 复频率 解析解

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双U型单环谐振陀螺热弹性阻尼分析

2

作者 王馨宇 魏雯强 +1 位作者 蔡麒 曹慧亮 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期1018-1024,共7页

对于MEMS环形谐振陀螺而言,品质因数是一个关键的技术指标,在真空条件下热弹性阻尼是影响品质因数的主要因素。因此,针对带有拓扑梳齿的双U型环形陀螺,首先分析了其结构形式和工作原理。其次研究了热弹性阻尼机理,对双U型环形陀螺热弹... 对于MEMS环形谐振陀螺而言,品质因数是一个关键的技术指标,在真空条件下热弹性阻尼是影响品质因数的主要因素。因此,针对带有拓扑梳齿的双U型环形陀螺,首先分析了其结构形式和工作原理。其次研究了热弹性阻尼机理,对双U型环形陀螺热弹性阻尼进行了理论研究。同时借助有限元方法对热弹性阻尼进行了仿真分析,探索了结构参数对环形陀螺品质因数的影响。对不同结构参数的陀螺进行实验测试。仿真分析与实验测试结果表明,增加单环内径,减小单环环宽,减小中央圆盘的半径和减小支撑梁梁宽方式都可以降低陀螺热弹性阻尼,从而提高陀螺的品质因数。合理调整陀螺结构参数可以使陀螺品质因数在一定参数条件下达到十万量级。所提分析方法对降低热弹性阻尼,提高陀螺品质因数具有指导意义。 展开更多

关键词 MEMS 环形谐振陀螺 双U型梁 热弹性阻尼 有限元分析

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功能梯度材料微梁的热弹性阻尼研究 被引量：22

3

作者 许新 李世荣 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期308-316,共9页

基于Euler-Bernoulli梁理论和单向耦合的热传导理论,研究了功能梯度材料(functionally graded material,FGM)微梁的热弹性阻尼(thermoelastic damping,TED).假设矩形截面微梁的材料性质沿厚度方向按幂函数连续变化,忽略了温度梯度在轴... 基于Euler-Bernoulli梁理论和单向耦合的热传导理论,研究了功能梯度材料(functionally graded material,FGM)微梁的热弹性阻尼(thermoelastic damping,TED).假设矩形截面微梁的材料性质沿厚度方向按幂函数连续变化,忽略了温度梯度在轴向的变化,建立了单向耦合的变系数一维热传导方程.热力耦合的横向自由振动微分方程由经典梁理论获得.采用分层均匀化方法将变系数的热传导方程简化为一系列在各分层内定义的常系数微分方程,利用上下表面的绝热边界条件和界面处的连续性条件获得了微梁温度场的分层解析解.将温度场代入微梁的运动方程,获得了包含热弹性阻尼的复频率,进而求得了代表热弹性阻尼的逆品质因子.在给定金属-陶瓷功能梯度材料后,通过数值计算结果定量分析了材料梯度指数、频率阶数、几何尺寸以及边界条件对TED的影响.结果表明:(1)若梁长固定不变,梁厚度小于某个数值时,改变陶瓷材料体积分数可以使得TED取得最小值;(2)固有频率阶数对TED的最大值没有影响,但是频率阶数越高对应的临界厚度越小;(3)不同的边界条件对应的TED的最大值相同,但是随着支座约束刚度增大对应的临界厚度减小;(4)TED的最大值和对应的临界厚度随着金属组分的增大而增大. 展开更多

关键词 功能梯度材料 微梁 热弹性阻尼 能量耗散 自由振动

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热弹性阻尼垫片结构与分析

4

作者 陈占福 《燕山大学学报》 CAS 2002年第1期42-44,59,共4页

介绍了热弹性阻尼垫片的结构、工作原理和设计方法。该热片采用复合结构，利用热弹性材料的特殊刚度－－温度关系自动被偿的热变形，实现轴向无间隙定位的同时，保持轴向预紧力恒定；垫片上下两层钢质片允许发生微量的剪切位移，从而在... 介绍了热弹性阻尼垫片的结构、工作原理和设计方法。该热片采用复合结构，利用热弹性材料的特殊刚度－－温度关系自动被偿的热变形，实现轴向无间隙定位的同时，保持轴向预紧力恒定；垫片上下两层钢质片允许发生微量的剪切位移，从而在轴颈偏斜时能保持良好的接触状态。文中还给出了应用实例。 展开更多

关键词 轴向定位 热弹性阻尼垫片 铝箔轧机

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弯扭耦合影响的MEMS扭转谐振器件中的热弹性阻尼 被引量：4

5

作者 台永鹏 李普 左万里 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第13期35-39,105,共6页

热弹性阻尼作为一种基本的能量耗散机理,对高质量因数的MEMS谐振器件有着重要的影响。因为纯扭转振动不产生热弹性能量耗散,所以过去很少有文献涉及到扭转器件中热弹性阻尼。但是,静电驱动的扭转谐振器件中通常存在弯扭耦合现象,其中弯... 热弹性阻尼作为一种基本的能量耗散机理,对高质量因数的MEMS谐振器件有着重要的影响。因为纯扭转振动不产生热弹性能量耗散,所以过去很少有文献涉及到扭转器件中热弹性阻尼。但是,静电驱动的扭转谐振器件中通常存在弯扭耦合现象,其中弯曲振动的部分不可避免的产生热弹性阻尼。针对具有弯扭耦合的MEMS扭转谐振器件,给出一种热弹性阻尼解析模型。首先考虑弯扭耦合效应,利用MEMS扭转谐振器件的静态平衡方程和动力学方程,得到线性振动方程,然后根据热传导方程和LR理论推导出热弹性阻尼的解析模型。将解析模型与FEM仿真结果及实验数据比较,证实了理论的可行性并揭示了热弹性阻尼在内部耗散中的重要性。通过对解析模型特性的研究,分析了谐振器件几何尺寸对热弹性阻尼的影响关系。 展开更多

关键词 MEMS 热弹性阻尼 弯扭耦合 谐振器件

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MEMS多环陀螺热弹性阻尼温度特性分析 被引量：6

6

作者 林晨 苏岩 +2 位作者 杨明明 李毅轩 朱欣华 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期793-798,共6页

多环谐振陀螺热弹性阻尼的稳定性对陀螺的全温性能有重要影响。为了使阻尼的温度补偿有据可依,展开了多环谐振陀螺热弹性阻尼与温度关系的研究,利用理论计算与仿真相结合的方式建立了两者的数学模型。首先建立了常温下的多环谐振陀螺的... 多环谐振陀螺热弹性阻尼的稳定性对陀螺的全温性能有重要影响。为了使阻尼的温度补偿有据可依,展开了多环谐振陀螺热弹性阻尼与温度关系的研究,利用理论计算与仿真相结合的方式建立了两者的数学模型。首先建立了常温下的多环谐振陀螺的热弹性阻尼数学模型,从中分析出结构形式、工作模态振型及材料参数决定了热弹性阻尼的大小,而其中只有结构层的材料参数对温度较为敏感。因此建立了材料参数的温变数学模型,并利用该模型与理论和仿真相结合的热能量法建立了高效的多环谐振陀螺热弹性阻尼温变模型。接着利用该模型与幂函数拟合出了热弹性阻尼与温度之间的表达式。最后通过实验验证了模型与表达式的准确性,将误差量化后,模型参数误差最大值小于1.7%。 展开更多

关键词 多环谐振陀螺 热弹性阻尼 温度特性 热能量法 曲线拟合

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Mindlin矩形微板的热弹性阻尼解析解 被引量：6

7

作者 马航空 周晨阳 李世荣 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期1383-1393,I0004,共12页

首次给出了四边简支的Mindlin矩形微板热弹性阻尼的解析解.基于考虑一阶剪切变形的Mindlin板理论和单向耦合热传导理论建立了微板热弹性耦合自由振动控制微分方程.忽略温度梯度在面内的变化,在上下表面绝热边界条件下求得了用变形几何... 首次给出了四边简支的Mindlin矩形微板热弹性阻尼的解析解.基于考虑一阶剪切变形的Mindlin板理论和单向耦合热传导理论建立了微板热弹性耦合自由振动控制微分方程.忽略温度梯度在面内的变化,在上下表面绝热边界条件下求得了用变形几何量表示的温度场的解析解.进一步将包含热弯曲内力的结构振动方程转化为只包含挠度振幅的四阶偏微分方程.利用特征值问题之间在数学上的相似性,在四边简支条件下给出了用无阻尼Kirchhoff微板的固有频率表示的Mindlin矩形微板的复频率解析解,从而利用复频率法求得了反映热弹性阻尼水平的逆品质因子.最后,通过数值结果定量地分析了剪切变形、材料以及几何参数对热弹性阻尼的影响规律.结果表明,Mindlin板理论预测的热弹性阻尼小于Kirchhoff板理论预测的热弹性阻尼.两种理论预测的热弹性阻尼之间的差值在临界厚度附近十分显著.另外,随着微板的边/厚比增大,Mindlin微板的热弹性阻尼最大值单调增大,而Kirchhoff微板的热弹性阻尼最大值却保持不变. 展开更多

关键词 热弹性阻尼 微板谐振器 MINDLIN板理论 热弹性耦合振动 复频率

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功能梯度材料明德林矩形微板的热弹性阻尼 被引量：4

8

作者 李世荣 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1601-1612,I0003,共13页

功能梯度材料微板谐振器热弹性阻尼的建模和预测是此类新型谐振器热−弹耦合振动响应的新课题.本文采用数学分析方法研究了四边简支功能梯度材料中厚度矩形微板的热弹性阻尼.基于明德林中厚板理论和单向耦合热传导理论建立了材料性质沿... 功能梯度材料微板谐振器热弹性阻尼的建模和预测是此类新型谐振器热−弹耦合振动响应的新课题.本文采用数学分析方法研究了四边简支功能梯度材料中厚度矩形微板的热弹性阻尼.基于明德林中厚板理论和单向耦合热传导理论建立了材料性质沿着厚度连续变化的功能梯度微板热弹性自由振动控制微分方程.在上下表面绝热边界条件下采用分层均匀化方法求解变系数热传导方程,获得了用变形几何量表示的变温场的解析解.从而将包含热弯曲内力的结构振动方程转化为只包含挠度振幅的偏微分方程.然后,利用特征值问题在数学上的相似性,求得了四边简支条件下功能梯度材料明德林矩形微板的复频率解析解,进而利用复频率法获得了反映谐振器热弹性阻尼水平的逆品质因子.最后,给出了材料性质沿板厚按幂函数变化的陶瓷−金属组分功能梯度矩形微板的热弹性阻尼数值结果.定量地分析了横向剪切变形、材料梯度变化以及几何参数对热弹性阻尼的影响规律.结果表明,采用明德林板理论预测的热弹性阻尼值小于基尔霍夫板理论的预测结果,而且两者的差别随着相对厚度的增大而变得显著. 展开更多

关键词 功能梯度材料 微板谐振器 热弹性阻尼 明德林板理论 热弹性耦合振动

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非完全覆盖双层微梁谐振器热弹性阻尼建模 被引量：2

9

作者 杨龙飞 李普 叶一舟 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期86-95,共10页

热弹性阻尼是决定微机械谐振器品质因子上限的关键参数之一。以往热弹性阻尼解析解只适用于完全覆盖多层微梁结构。由于制造工艺和实际功能需求,非完全覆盖双层梁为代表的复杂结构形式更普遍。基于傅里叶传热定律,推导出非完全覆盖双层... 热弹性阻尼是决定微机械谐振器品质因子上限的关键参数之一。以往热弹性阻尼解析解只适用于完全覆盖多层微梁结构。由于制造工艺和实际功能需求,非完全覆盖双层梁为代表的复杂结构形式更普遍。基于傅里叶传热定律,推导出非完全覆盖双层微梁谐振器热弹性阻尼的解析解。同时利用数值方法和实验验证了该解析解的有效性。并分析了镀层厚度、长度和位置对热弹性阻尼的影响。 展开更多

关键词 微机电系统谐振器 热弹性阻尼 品质因子 热弹性理论

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Levinson矩形微板谐振器热弹性阻尼解析解 被引量：2

10

作者 李世荣 刘荣桂 武永 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期1009-1019,共11页

基于Levinson高阶剪切板理论,给出了四边简支微板谐振器热弹性耦合自由振动的复频率以及板内变温场的精确解析解;由复频率法给出了表征微板热弹性阻尼的逆品质因子;通过数值结果分析了Levinson微板的热弹性阻尼随几何尺寸和振动模态变... 基于Levinson高阶剪切板理论,给出了四边简支微板谐振器热弹性耦合自由振动的复频率以及板内变温场的精确解析解;由复频率法给出了表征微板热弹性阻尼的逆品质因子;通过数值结果分析了Levinson微板的热弹性阻尼随几何尺寸和振动模态变化的规律,并与一阶剪切变形理论和经典板理论的预测结果进行了比较,分析了剪切变形对热弹性阻尼的影响程度。数值结果表明,对于中厚板和厚板谐振器,经典板理论预测的热弹性阻尼值明显大于剪切变形板理论的预测值。这是由于经典板理论忽略了横向剪切变形,从而过高地估计了微板的抗弯刚度。另外,在四边简支条件下,还给出了Mindlin微板和Levinson微板热弹性阻尼预测值之间的比较。结果表明,Levinson高阶剪切变形理论能够更好地预测厚板谐振器的热弹性阻尼。这是因为Levinson理论下的位移场能够精确满足上下表面应力为零的条件,温度场包含了厚度方向坐标的高阶项。 展开更多

关键词 热弹耦合振动 Levinson板理论 复频率 热弹性阻尼 解析解

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一种非完全覆盖多镀层微圆板谐振器热弹性阻尼通用计算框架

11

作者 杨龙飞 李普 +1 位作者 叶一舟 方昱斌 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期235-243,275,共10页

热弹性阻尼(thermoelastic damping, TED)是决定微机械谐振器品质因子上限的关键参数之一。该研究首次提出了一种计算具有多个非完全覆盖镀层微圆板谐振器TED的通用理论框架。该解析模型可退化到完全覆盖双层微圆板TED模型,数值方法同... 热弹性阻尼(thermoelastic damping, TED)是决定微机械谐振器品质因子上限的关键参数之一。该研究首次提出了一种计算具有多个非完全覆盖镀层微圆板谐振器TED的通用理论框架。该解析模型可退化到完全覆盖双层微圆板TED模型,数值方法同样验证了当前模型的有效性。同时提出可用工程设计领域快速计算的简单模型,并分析了该简单模型的适用范围。最后研究了具有2个非完全镀层微圆板TED频率谱特性,发现了频率谱的三Debye峰现象。 展开更多

关键词 微机械谐振器 热弹性阻尼(ted) 品质因子 热弹性理论

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双层矩形微板谐振器件中热弹性阻尼机理研究 被引量：4

12

作者 左万里 黄家瀚 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期50-56,共7页

基于Bishop和Kinra的理论框架,利用积分变换法,建立了周边固定条件下,双层矩形微板谐振器中热弹性阻尼解析模型。通过与先前解析模型以及有限元数值模型进行比较,验证了本文模型的有效性。结果分析表明:当基层材料与镀层材料的Zener模... 基于Bishop和Kinra的理论框架,利用积分变换法,建立了周边固定条件下,双层矩形微板谐振器中热弹性阻尼解析模型。通过与先前解析模型以及有限元数值模型进行比较,验证了本文模型的有效性。结果分析表明:当基层材料与镀层材料的Zener模量相差较大时,热弹性阻尼频谱曲线会出现两个波峰;双层板的厚度对热弹性阻尼有很大的影响;当微板的厚度不变时,所得热弹性阻尼频谱曲线不随其他结构几何参数变化。 展开更多

关键词 谐振器 热弹性阻尼 解析模型 双层微板 双峰

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含粘弹性层纤维增强层合板的热屈曲及阻尼特性分析 被引量：3

13

作者 马卓瑞 李金强 冯伟 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2018年第5期724-730,共7页

对含粘弹性层纤维增强层合板的热屈曲及阻尼特性进行了分析研究。采用经典冯·卡门平板理论和哈密顿原理推导得出结构运动学方程,进而得出临界热屈曲温度的求解公式,通过求解本征值问题,得到结构固有频率和阻尼比。在恒温下分析了... 对含粘弹性层纤维增强层合板的热屈曲及阻尼特性进行了分析研究。采用经典冯·卡门平板理论和哈密顿原理推导得出结构运动学方程,进而得出临界热屈曲温度的求解公式,通过求解本征值问题,得到结构固有频率和阻尼比。在恒温下分析了粘弹性层厚度和铺设方式对结构阻尼比的影响。在不同温度场下研究了粘弹性层厚度和铺设方式对结构热屈曲行为的影响。着重分析了非均匀温度分布对结构热屈曲和阻尼比的影响。数值结果分析表明,不论均匀温度场还是非均匀温度场,弹性层总厚度一定的情况下,层合板临界热屈曲温度随粘弹性层厚度增大而增大,且基本呈现正比例关系。恒温时,层合板阻尼比随粘弹性层厚度增大而增大。临界热屈曲温度、固有频率、阻尼比除了受纤维铺层影响较大外,同时受层合板上温度分布的影响较大。 展开更多

关键词 粘弹性层 阻尼比 温度分布 热屈曲 铺设方式

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不完全连续三层微梁谐振器中热弹性阻尼研究 被引量：1

14

作者 冶志翔 左万里 刘璇 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期849-859,共11页

基于Euler-Bernoulli梁理论和二维傅里叶热传导定律,针对两端固定约束边界条件,通过截面分割法得到不完全连续三层微梁的固有频率,利用格林函数法求解波动温度场分布函数。然后利用能量法,建立了热弹性阻尼(Thermoelastic damping,TED)... 基于Euler-Bernoulli梁理论和二维傅里叶热传导定律,针对两端固定约束边界条件,通过截面分割法得到不完全连续三层微梁的固有频率,利用格林函数法求解波动温度场分布函数。然后利用能量法,建立了热弹性阻尼(Thermoelastic damping,TED)解析模型。通过ANSYS有限元数值解与MATLAB解析解对比,验证了所建模型的正确性。结果表明:(1)TED中厚度方向的收敛速度远大于长度方向收敛速度,TED对厚度方向上的热传递更为敏感;(2)在此结构基层开槽处两端无限接近时,可以简化为完全连续微梁结构模型;(3)若微梁长恒定不变,随着开槽长度的增加,TED呈减小趋势;(4)通过基层的开槽,此结构微梁的最大弹性势能以及热能损失都会降低;(5)在基层中进行刻蚀开槽时,槽的长度与厚度的比值应取较大值。 展开更多

关键词 热弹性阻尼 开槽结构 热弹性耦合振动 微谐振器 品质因数

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具有中空结构的双层圆截面微梁热弹性阻尼模型

15

作者 罗志军 李普 方玉明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第20期278-284,295,共8页

热弹性阻尼是热弹性体内部固有的能量损耗机制,对微谐振器的品质因数有重要影响。针对弯曲振动的具有中空结构的双层圆截面微梁,提出一种热弹性阻尼解析模型。利用格林函数法求得微梁中的温度场函数,由温度场函数计算出每一层的能量损... 热弹性阻尼是热弹性体内部固有的能量损耗机制,对微谐振器的品质因数有重要影响。针对弯曲振动的具有中空结构的双层圆截面微梁,提出一种热弹性阻尼解析模型。利用格林函数法求得微梁中的温度场函数,由温度场函数计算出每一层的能量损耗与储存的最大弹性势能,进而建立无穷级数形式的热弹性阻尼解析模型;对比微梁的FEM模型计算的热弹性阻尼;与Zener单层圆截面微梁模型和TR中空单层圆截面微梁模型对比;探讨金属镀层和体积比对热弹性阻尼的影响。结果表明:FEM模型和当前解析模型的计算结果基本吻合,验证了当前解析模型的有效性;当前解析模型只保留第一项时,热弹性阻尼的计算结果与Zener梁模型和TR梁模型的计算结果一致;金属镀层会增加微梁的热弹性阻尼;对于细长SiC/Si结构微梁,当体积比不变时,热弹性阻尼峰值不变,但其峰值频率会随着微梁体积的增加而减小。 展开更多

关键词 热弹性阻尼 双层微梁 中空结构

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Levinson微梁谐振器热弹性阻尼的广义热弹耦合分析 被引量：1

16

作者 张志超 曹静 高配峰 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期76-85,共10页

本文基于Levinson梁理论和单向耦合的非傅里叶热传导理论,在不同边界条件下研究了均匀微梁的热弹性阻尼(thermoelastic damping,TED)。忽略温度的轴向梯度引起的热流,给出了Levinson微梁横向自由振动的热弹性耦合微分方程,与微梁不考虑... 本文基于Levinson梁理论和单向耦合的非傅里叶热传导理论,在不同边界条件下研究了均匀微梁的热弹性阻尼(thermoelastic damping,TED)。忽略温度的轴向梯度引起的热流,给出了Levinson微梁横向自由振动的热弹性耦合微分方程,与微梁不考虑热弹性阻尼时的自由振动方程进行比较,从方程形式的相似性上得到了复频率的解析解,进而求得了代表微梁结构热弹性阻尼的逆品质因子。在此基础上,采用有限元方法计算了微梁结构考虑非傅里叶热传导时的逆品质因子,并将有限元结果和理论分析结果进行了对比验证。通过数值计算结果定量分析了微梁的几何尺寸、边界条件以及频率阶数对微梁热弹性阻尼的影响规律。计算结果表明:在不同频率阶数时,微梁的热弹性阻尼最大值不变,临界厚度均随着频率阶数的增大而减小;不同边界条件下微梁热弹性阻尼最大值对应的临界厚度随着支座约束刚度的增大而减小;忽略轴向的温度梯度引起的热流,在梁尺寸较小时会带来一定误差。 展开更多

关键词 自由振动 微梁 热弹性阻尼 非傅里叶热传导

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轴向拉力对微梁质量传感器精度和热弹性阻尼的影响

17

作者 陈思宇 国凤林 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期112-117,共6页

针对存在轴向拉力的矩形截面微梁谐振式质量传感器中的质量传感灵敏度、热弹性阻尼以及最小检测质量等问题进行了深入的研究。推导了质量传感器在存在轴向拉力情况下的检测灵敏度、热弹性阻尼以及最小检测质量的表达式。揭示了轴向拉力... 针对存在轴向拉力的矩形截面微梁谐振式质量传感器中的质量传感灵敏度、热弹性阻尼以及最小检测质量等问题进行了深入的研究。推导了质量传感器在存在轴向拉力情况下的检测灵敏度、热弹性阻尼以及最小检测质量的表达式。揭示了轴向拉力对质量传感器的工作性能的影响机理。结果表明:轴向拉力会提高质量传感灵敏度;轴向拉力会降低谐振器的热弹性阻尼;轴向拉力可以使得质量传感器捕获更微小的检测质量。 展开更多

关键词 微纳米质量传感器 轴向预应力 检测灵敏度 热弹性阻尼 最小检测质量

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粘弹阻尼层共固化复合材料的阻尼特征分析 被引量：5

18

作者 潘利剑 张博明 戴福洪 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期10-13,共4页

利用动态力学热分析技术(DMTA)测试了粘弹性阻尼材料在与复合材料共固化前后的动态力学性能,并利用有限元分析方法考察了复合材料共固化、粘弹性阻尼层的厚度以及复合材料柔性层对共固化复合材料的阻尼特征的影响。结果表明,复合材料共... 利用动态力学热分析技术(DMTA)测试了粘弹性阻尼材料在与复合材料共固化前后的动态力学性能,并利用有限元分析方法考察了复合材料共固化、粘弹性阻尼层的厚度以及复合材料柔性层对共固化复合材料的阻尼特征的影响。结果表明,复合材料共固化过程中由于树脂渗透等原因,共固化复合材料的阻尼峰值仅为理想状态的54%左右且阻尼峰值所对应的温度向高温方向移动;增加粘弹性阻尼层的厚度以及在阻尼层附近插入柔性层不仅可以提高粘弹阻尼层共固化复合材料的阻尼峰值,而且可拓宽共固化复合材料的阻尼温域。 展开更多

关键词 复合材料 粘弹性阻尼层 共固化 阻尼特征 动态力学热分析(DMTA)

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微晶纤维素对HMDI型聚氨酯弹性体性能的影响 被引量：2

19

作者 段伊静 谭天伟 +2 位作者 张成彬 姜志国 曹辉 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期51-54,共4页

以4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、聚醚多元醇和1,4-丁二醇(BDO)为主要原料,填料为微晶纤维素(MCC),采用共混方法合成制备了一系列聚氨酯弹性体,研究了微晶纤维素对HMDI型聚氨酯弹性体性能的影响。结果表明:MCC的加入未影响聚... 以4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、聚醚多元醇和1,4-丁二醇(BDO)为主要原料,填料为微晶纤维素(MCC),采用共混方法合成制备了一系列聚氨酯弹性体,研究了微晶纤维素对HMDI型聚氨酯弹性体性能的影响。结果表明:MCC的加入未影响聚氨酯的分子振动;拉伸强度和断裂伸长率随微晶纤维素含量增加先升高再降低,在MCC添加量为15%时,材料的力学性能达到最大;MCC的加入在一定程度上可提高聚氨酯材料阻尼因子,拓宽阻尼温域;MCC的加入提高聚氨酯弹性体的热稳定性。 展开更多

关键词 微晶纤维素 聚氨酯弹性体 力学性能 阻尼性能 热稳定性

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纳米SiO_2改性浇注型聚氨酯的性能 被引量：11

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作者 赖强 刘河洲 +1 位作者 胡文彬 张跃进 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2007年第9期61-63,共3页

把经过硅烷偶联剂KH-550表面处理的纳米SiO2加入到浇注型聚氨酯反应体系,制备了纳米SiO2增强的聚氨酯弹性体(PUR);研究了弹性体的力学性能,用扫描电镜分析了纳米SiO2在PUR中的分散情况,用差热分析仪研究了复合材料的耐热性能,并用动态... 把经过硅烷偶联剂KH-550表面处理的纳米SiO2加入到浇注型聚氨酯反应体系,制备了纳米SiO2增强的聚氨酯弹性体(PUR);研究了弹性体的力学性能,用扫描电镜分析了纳米SiO2在PUR中的分散情况,用差热分析仪研究了复合材料的耐热性能,并用动态热机械分析仪研究了复合材料的阻尼性能。结果表明:纳米SiO2颗粒可以较均匀地分散在PUR基体中,提高了材料的力学性能、耐热性能和阻尼性能。 展开更多

关键词 纳米SiO2改性聚氨酯弹性体 热稳定性 阻尼性能

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