基础激励作用下悬臂梁涂敷硬涂层前后的能量表征

摘要

为了更好地实施硬涂层阻尼减振,迫切地需要理解该项减振措施的动力学机理.本文以基础激励作用下的悬臂梁为例,从分析涂层前后复合结构能量变化的角度对硬涂层阻尼减振的动力学机理进行了解释.基于Bernoulli-Euler和Oberst理论分别推导了悬臂梁涂层前后系统动能、弹性势能、材料阻尼耗能、外力功的解析表达式.进一步,以一个基体材料为Ti-6Al-4V,涂层材料为MgO+Al2O3的复合悬臂梁为例,进行了实例研究.对比分析了共振状态下,涂层前后悬臂梁系统的能量变化.结果发现,在相同激励幅度下,涂层后的悬臂梁系统的动能和弹性势能显著降低,这就说明由于硬涂层的存在使悬臂梁的振动水平下降,实现了减振.