1樓：我不是悟空
材料的減振效能主要是與材料的阻尼相關，
關於材料的阻尼我將從以下幾個方面闡述。
阻尼原理：
阻尼，從減振的角度去講可理解為耗損振動的能力。
物體在振動過程中，在外界阻尼作用下，其振幅逐漸降低，這種振幅隨著時間推移越來越小的振動就屬於阻尼耗散振動。
車身的阻尼減振降噪，就是利用阻尼材料的阻尼特性通過粘附在車身結構件上，來耗散車身結構件的能量，從而達到減振降噪的目的。
應用意義：
車身是由鈑金件組成，其各個鈑金件如地板、車頂、側圍、門蓋等都有自己的共振頻率，而且各不相同。
試圖從所有頻率上消除車身鈑金件的振動是不現實的。
因此為減小鈑金件的雜訊輻射的手段要麼是提公升鈑金件的剛度，使之不在關鍵頻率點發生共振，要麼就通過合理的新增阻尼墊來有效的減振。
另一方面：車身鈑金件多為薄壁鋼板結構，厚度大都分布在0.6-1.
4mm不等，這種鈑金件的損耗因子在0.0001-0.0006之間，顯然自身不能達到減振降噪效果，故一般會採取鋪設阻尼墊的方式進行減振降噪。
重要引數控制：
表明阻尼材料阻尼效能的引數較多，一般比較常用的是阻尼材料的彈性模量（或剪下模量）和阻尼損耗因子。這兩個關鍵引數同時也受溫度和頻率的影響。圖中可以看到三個明顯不同的區域。
第 1 個區域稱為玻璃態區，這時阻尼材料的彈性模量 E′ 有最大值，且隨溫度 T 的變化其值變化很慢。而損耗因子β 值最小，但隨溫度 T 的上公升其值增加最快。
第 2 個區域稱為玻璃態轉變區，其特點為隨溫度 T 增加，彈性模量 E′ 很快下降，當溫度達到 Tg 時，材料阻尼損耗因子β 出現最大值。
第 3 個區域稱為高彈態區或類橡膠態區，該區內 E`和β 都很低，且其值隨溫度 T 變化很小
阻尼材料另乙個阻尼特性是隨頻率 f 的變化而變化，如上圖。
上圖表明了某一頻率下阻尼材料的彈性模量 E′ 和阻尼損耗因子β 隨溫度 T 變化的曲線。
在某一溫度下，彈性模量 E`隨頻率 f 的增加始終呈增加趨勢，而損耗因子β 在一定頻率下有最大值。定性地從 E`曲線的形狀來看，它正好與阻尼材料的溫度特性相反。也就是說阻尼材料的低溫特性對應於材料的高頻特性，而高溫特性對應於低頻特性。
這一現象是粘彈性材料特性的最重要的性質之一。
阻尼選型：
乙個良好的阻尼材料需要具有如下的特點：
1、具備良好的工藝特性，工藝簡單。
2、要有合適的彈性模量區間
3、材料的損耗因子要盡可能的高，且高損耗因子下的溫度要與實際車輛的環境溫度相符。
4、良好的環保特性，比如無異味或減少有害氣體的釋放。
5、材料的耐久性等
2樓：RoseofVersailles
Bert, Charles W. "Material damping: An introductory review of mathematic measures and experimental technique.
"Journal of Sound and Vibration29.2 (1973): 129-153.
3樓：宮非
2020-09-22
在自然界中，任何自由振動系統的振幅均會隨著時間而逐漸衰減，最後整個系統將靜止下來，這就是因為系統在運動過程中會有或多或少的摩擦或阻礙而消耗了系統的動能，此種消耗能量的機構稱為「阻尼」。一般振動系統的阻尼通常都很小，在共振點時，阻尼值為零，完全無法減震；只要稍為增加阻尼值，即能使共振點的輸出值大幅降低。一般而言，阻尼值（即 tanδ 值）愈大，減震效果愈明顯。
舉減震橡膠為例，在減震橡膠的受力過程中，橡膠的變形與橡膠的應力之間存在著一定的相位差，而橡膠的應力一般要超前於橡膠變形一定的相位角 δ。通常所說的耗損係數就是橡膠應力與橡膠變形的相位角的正切，即損耗係數T=tanδ。
圖 1. 橡膠的動態力學效能曲線。
橡膠大分子鏈段運動是乙個與溫度有關的鬆弛過程，橡膠隨著溫度的公升高呈現「玻璃態」、「玻璃化轉變」和「高彈態」（見圖1）。當橡膠處於玻璃態時大分子鏈段被凍結，機械能不能轉化為熱能散逸，只能作為位能儲存，橡膠的損耗因子( tanδ) 很小，減震效果差；高彈態時大分子鏈段運動變得容易，鬆弛時間相對較短，不能儲存足夠的機械能，故橡膠的減震效能未達到最佳；當橡膠處於兩態之間的轉變時，即玻璃化溫度 ( Tg ) 附近，大分子鏈段既能運動，又不充分運動，故滯後現象嚴重，出現 tanδ 最大值，使得材料在這一區域內能夠吸收大量的振動能量，從而具有較好的減震效果。橡膠的損耗峰愈高、玻璃化轉變溫域愈寬、溫域值與外部環境愈符合，其減震效果愈好。
減震效能的影響因素包括：分子結構、硫化、填料及共混。
分子結構
橡膠的分子結構考慮如主鏈是否飽和、側基是否具有極性、側基的多寡等對材料的減震效能有決定性影響。在分子鏈上引入側基或增大側基的體積，可阻礙橡膠大分子的運動，增加分子間的內摩擦，使材料的tanδ 增大，減震效能提高。在通用橡膠中，IIR 由於分子鏈上具有密集的側甲基，且在 Tg 附近存在緩慢弛豫過程，因而具有較大的tanδ 值；NBR 由於含有強極性的腈基，分子鏈間具有較大的次級力作用，因而具有較大的 tanδ 值。
對於氫化丁腈橡膠（HNBR），雖然丙烯腈含量對 HNBR 的tanδ 最大值影響不大，但材料的阻尼峰會隨著丙烯腈含量的增大而向高溫區移動。將氫化羧基丁腈橡膠（HXNBR）和低粘度的HNBR 進行共混，改變共混物中羧基含量，也能獲得減震效能良好的膠料。EPDM 由於具有較多的側甲基，且主鏈飽和度高，耐天候老化和耐化學藥品效能優異，可用於製造彈性關節、球鉸等機車牽引懸掛用橡膠製品。
硫化
硫化與橡膠減震材料的模量、阻尼係數密切相關。橡膠的硫化程度適度增大，Tg 公升高，在Tg 以上的彈性區域內，硫化膠的平衡彈性模量和動態tanδ 隨著交聯密度的增大而增大。程偉等（2006）研究表明，交聯密度增大可以提高 NBR 硫化膠損耗峰所對應的溫度，但阻尼溫域會變窄，且低溫減震效能會變差。
丁國芳等（2005）製備了樹脂硫化IIR 減震材料，發現樹脂硫化 IIR 減震材料的損耗峰會因樹脂用量的增大而向高溫區移動，樹脂用量較小時，IIR 基質分子鏈對材料的減震效能起主要作用；當樹脂用量較大時，由樹脂所誘發的次級鬆弛轉變對材料的tanδ 最大值產生影響。唐小鬥等（2008）研究表明，矽橡膠減震材料的交聯密度降低，相當於材料微觀網構中鏈段運動自由度增大，從而可以使材料獲得更好的阻尼衰減效能。
填料
填料是除分子結構之外影響橡膠動態阻尼特性最為顯著的因素，橡膠的動態彈性模量和 tanδ 與填料（如炭黑）的粒徑和用量密切相關。總的來說，在等量配合的情況下，填料粒徑越小、用量越大，橡膠的彈性模量越大；填料粒徑越大，比表面積越小，橡膠的回彈性越高，tanδ 越小，生熱越低。但是，隨著炭黑用量的增大和粒徑的減小，炭黑會在橡膠中形成網狀結構，當材料受到一定幅度的週期應變時，則發生炭黑網狀結構被破壞和重新形成的連續過程。
因此，在振動條件下，越是填充大量小粒徑炭黑，硫化膠網路中越容易形成應力集中，加速了橡膠大分子鏈的斷裂過程，破壞了硫化膠的初始結構，導致材料的衰減振動效能下降；同時材料內部摩擦生熱的增大會加速材料的熱氧老化，因此減震橡膠材料不宜填充大量粒徑較小的炭黑。此外，由於各聚合物組分的極性和流動性不同，因此炭黑在共混膠料中的分散是不均勻的。Chakrit Sirisinha 等（2001）研究BR／NBR 共混體系時發現，在低粘度非極性BR 相中，各種粒徑的炭黑分散性均較好；在極性NBR 相中，粒徑越小的炭黑分散性越好。
共混
通過對具有一定相容性和共硫化性的橡膠進行共混，可以使 2 個（或多個）玻璃化轉變區的凹谷上公升為平坦區，從而拓寬材料的阻尼峰，提高材料的減震效能。Y. Kiyohara 等（2001）利用酚醛樹脂改性NR，然後將其與BR 共混，可使共混物硫化膠在- 10~ + 30℃ 之間具有很好的減震效能。
Nishiue T. 等（2002）採用NR、BR 以及碳原子數大於4 的含有-OH 基團有機酸的金屬鹽製成的減震橡膠具有較好的耐久性能，在70℃x22h 和 40℃x148 h 條件下的壓縮永久變形分別達 17.0% 和11.
7%。採用丙烯酸酯共聚物（PAc）與CIIR 共混製得的減震膠料具有較大的tanδ 值，同時在-20~ +60℃ 內tanδ 值的變化小於 0. 5，使共混物不僅具有優良的減震效能，還具有良好的減震穩定性。
何顯儒等（2005）研究了 CIIR／聚（甲基）丙烯酸酯（PMAc）共混物的減震效能，結果表明，由於不同組成和結構的PMAc 的引入，導致共混物中CIIR 的玻璃化轉變受到不同程度的抑制，使共混物硫化膠的高溫減震效能提高。分類：
科普>>
材料>>效能
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