材料的损耗因子

通常以材料的损耗因子η₁来衡量其对振动的吸收能力的特征量。它是材料受到振动激励时，损耗能量与振动能量的比值：

式中　W_d—— 一个周期中阻尼所消耗的功；

U——系统的最大弹性势能，；

K——系统刚度；

A——振幅

由于等效阻尼

因此，损耗因子η₁和等效阻尼C_e的关系为：　　　

可以大致地认为在结构合理，受力与变形都在许可范围的情况下，η₁＞2的材料将阻止振动的持续

通常材料的损耗因子见表1

表1　　　　　　　　　　　　　　　　　通常材料的损耗因子η₁

材料

损耗因子η₁

材料

损耗因子η₁

材料

损耗因子η₁

钢、铁

0.0001~0.0006

夹层板

0.01~0.13

高分子聚合物

0.1~10

铜、锡

0.002

软木塞

0.13~0.17

混凝土

0.015~0.05

铅

0.0006~0.002

复合材料

0.2

砖

0.01~0.02

铝、镁

0.0001

有机玻璃

0.02~0.04

干砂

0.12~0.6

阻尼合金

0.02~0.2

塑料

0.005

木纤维板

0.01~0.03

阻尼橡胶

0.1~5

常用的31型、90型等阻尼橡胶层的较详细资料见表2

表2

系列

型号

最大损耗因子

η_max

最大损耗因子

时的温度/℃

最大损耗因子

时切变模量/N·m^-2

最佳使用频率

/Hz

3101

0.45

20

1.4×10¹⁰

100~5000

31系列

3102

0.65

42

2×10¹⁰

100~5000

3103

0.92

60

6.5×10¹⁰

100~5000

9030

1.4

8

5.8×10⁹

100~5000

90系列

9050

1.5

10

6.5×10⁹

100~5000

9050A

1.3

32

7×10⁹

100~5000

ZN01

1.6

10

2×10⁷

ZN02

1.42

20

2×10⁷

ZN00

ZN03

1.42

30

1.5×10⁷

ZN04

1.45

-10

2×10⁷

ZN11

1.5

20

2.5×10⁷

ZN12

1.1

10

5×10⁸

ZN10

ZN13

1.34

20

1.5×10⁸

ZN14

1.0

100

4×10⁷

ZN20

ZN21

1.4

25

5×10⁷

ZN31

1.2

100

7×10⁷

ZN30

ZN33

1.0

200

1×10⁹

注：橡胶材料的复刚度K*＝K'+ih＝K'(1+iη)，K' 为橡胶弹性元件的单向位移动刚度(同相动刚度)，h为反映橡胶材料阻尼特性的正交动刚度(即结构阻尼)，损耗因子η＝h/K'。动刚度K*同时代表了橡胶元件的动刚度和阻尼。