粘弹结构在噪声与振动控制领域已得到广泛应用，然而准确地计算粘弹结构的动力学参数一直存在困难，模态应变能法及其修正方法常用作近似计算。在分析模态应变能方法和已有修正方法的原理及其相互关系的基础上，提出一种基于损耗因子幅值的新模态应变能方法，用于计算粘弹结构的损耗因子与固有频率。新方法的修正因子随粘弹结构对应模态阶次损耗因子幅值变化。取可等价为粘弹性夹层梁／板的四参数原型系统和新型高阻尼航天载荷隔振器为算例，通过与已有方法的对比分析了新方法的准确性。

分析了频域内幅值跟踪法的基本原理,提出了用频域内幅值跟踪法求结构小阻尼的一种有效方法,通过将时域内衰减信号截为有限段,并将每一段时域信号作傅立叶变换,再跟踪其特定谱线或某一频带内能量的衰减,求出频域内结构振动响应幅值及频带内能量衰减60dB的时间T60,从而求出模态阻尼损耗因子或频带阻尼损耗因子.

本文在用悬臂梁法测量粘弹性材料的复剪切模量时,采用误差分析的方法来拓宽复剪切模量的测试频率并提高其测试精度。文章分析了影响粘弹性材料复剪切模量的主要因素,引入了误差放大因子,讨论各因子对复剪切模量最终测量值的影响,提出了选择合适的试件尺寸并采用误差放大因子控制的方法,可以提高测试频段和测试精度。最后通过实验验证了此方法,并把复剪切模量的测试频率提高到5kHz左右。

以固有频率处于1／3倍频程内的一个双振子耦合系统为例，研究了双模态耦合系统的振动耗能特性，通过分别改变激励外力的频率和幅度，振子的基本特性，耦合元素特性等诸要素，对系统损耗因子进行了分析，研究发现，耦合系统的损耗因子总是介于两个模态损耗因子之间，并且这两个模态一个从振动能量的角度占主导地位，而另一个从能量损耗的角度占主导地位，系统的损耗因子是两者平衡的结果。

将各向异性设计引入层合阻尼结构中,从理论上分析了各向异性层合阻尼结构的阻尼特性及其控制机理,从而验证了建立约束阻尼层合结构各向异性优化设计新体系的可行性.文中衡量结构阻尼减振效果的重要指标是结构系统的损耗因子,采用半无限简支板为例,对各种铺层形式作了大量的计算;并以最大损耗因子为目标函数,以铺层角度、频率、厚度等为约束条件进行结构优化设计.分析研究表明,该结构内部柔性层对阻尼的影响要比应力耦合对其影响大得多;在高于基本模式的固有频率下,能显著地提高损耗因子.

建立了自由阻尼板振动方程,并对方程进行求解,探讨了固有频率和损耗因子之间的关系。分析粘弹性阻尼材料密度、泊松比、弹性模量、损耗因子等参数对减振性能的影响,计算了各个参数变化时结构固有振动频率和损耗因子的变化趋势,结果和阻尼材料特性吻合,因此本文的计算方法可为阻尼材料选择提供理论指导。

为保证建筑结构在震动中的安定性,对影响混凝土阻尼性能的因素进行了分析,考察了纤维筋混凝土纵向配筋率、筋材类型、箍筋间距和构件尺寸等因素对混凝土阻尼性能的影响。通过悬臂梁自由振动装置和三点弯曲梁式大尺寸材料阻尼测试装置对纤维筋混凝土阻尼比和损耗因子的测定,结果表明,阻尼比和损耗因子都可以表征混凝土构件的阻尼性能,纵向配筋率在0.9%以上时对混凝土阻尼性能影响不大,混凝土阻尼性能的提高随着箍筋间距的缩小和筋材表面粗糙度的增大以及加载频率的降低而增大,而构件尺寸则对混凝土阻尼性能影响不大。

作为一种新型智能材料,磁流变液的应用研究近年来倍受重视。从磁流变液的特性出发,对含磁流变液矩形夹层板结构的动力特性进行了研究。在经典的夹层板理论基础上,利用能量法建立了含磁流变液矩形夹层板结构的运动微分方程,导出了四边简支条件下的磁流变液矩形夹层板的固有频率和损耗因子的解析表达式。通过算例,分析了不同磁场强度对磁流变液矩形夹层板的固有频率和损耗因子的影响,并与有限元分析计算的结果进行了比较,两者结果吻合较好。分析和计算结果表明:随着外加磁场强度的增加,夹层板的固有频率和损耗因子均增大,说明磁流变液在外加磁场作用下对夹层板有明显的抑振作用。

对于简单的磁流变液夹层结构可以通过理论推导等方法得到结构的固有频率和损耗因子,但是对于大型的复杂磁流变夹层结构难以处理,而实验研究受实验条件影响很大,能够在实验中实现的荷载状态也很有限,因此利用现有大型有限元分析软件进行模拟计算是很有必要的。本文先提出了四边简支条件下磁流变液矩形夹层板结构固有频率与损耗因子的理论计算方法,其次基于ANSYS提出几种模拟磁流变液夹层板动力特性的方法,并与理论解进行对比,从而获得模拟最佳的单元组合模型。

高弹联轴器橡胶件的温度分布将影响其自身寿命和轴系运行的可靠性。结合传热学和有限元解耦理论，分析得到动态扭转载荷作用下橡胶件的温度场分布变化过程和温度变化曲线。开展动态热机械分析，根据得到的损耗因子随温度的变化关系在温度场计算中进行损耗分析迭代。利用扭转振动试验台开展了橡胶件温度分布测试试验，对比了将损耗因子作为定值和考虑损耗因子温度相关性的两种计算方法与实测数值的误差，验证了有限元数值模拟方法的有效性。研究表明，考虑损耗因子温度相关性的计算方法计算精度更高，进一步分析可得到高弹联轴器的许用扰动转矩，为联轴器以及轴系的性能监测和高弹联轴器的设计优化提供理论依据。