同时使用环氧树脂混凝土(EPC)与钢缆弹簧隔振器的减振降噪分析

　　聚合物混凝土(PC)具有许多优良的特性,因而这种新材料已得到日益广泛的应用。其中,高强、高阻尼的环氧树脂混凝土(EPC),能减轻有害振动的影响,使振动减小到允许限度以内,这对于航海、各类机械及建筑物等种种结构材料都是十分重要的。随着科学技术的进步以及人们对降低环境振动和噪声要求的呼声日益高涨,采用优良的结构材料减低振动和噪声就成为当务之急,也成为可能。例如,为了降低结构或机器的振动和噪声的传递,常采用积极隔振和消极隔振措施。而为了获得理想的效果,隔振装置的底座和机器本身的基础件都是十分关键的组成部分[1~2]。尤其是随着土地资源的减少,土地价格猛增,上楼的高速运转机器逐年增加[3],便提出了减小楼房振动和噪声、减小楼面负荷以及节省空间的要求,对机器采取合适的隔振降噪措施成为必须。这不仅对建筑结构提出更高的要求,而且对于隔振装置底座、机器本身的基础件乃至楼板等结构件也提出了更多更高的要求,如质量轻,比强度和比刚度要高,阻尼要大等,从而能满足结构件的强度要求,能够很好地衰减高频振动和固体声,并能减小上楼机器的总重量,减小楼面负荷等。钢和铸铁虽然具有很高的强度和刚度,但阻尼很低,难于限制和衰减共振响应和高频固体声。普通混凝土抗拉压强度太低,韧性不足,有时不能独立地作为隔振底座或机器基础件,必须和钢结构复合使用,结构较为复杂,制造困难,阻尼也并不很高,在相同的强度下,重量和体积均较大,因而不是非常理想的上楼材料。与普通混凝土相比,EPC具有抗拉压强度和比强度高、阻尼大、韧性好、比刚度与普通混凝土相当等优点。因此,既可以起承载作用,具有足够的强度,又可以减小上楼机器的质量和体积。并且研究表明[4],其大阻尼特性使它非常适宜于抑制共振响应和衰减高频固体声。

　　钢缆弹簧隔振器是一高新技术产品,属摩擦阻尼隔振器,是用多股紧密缠绕的钢丝绳制成,利用振动时钢丝之间的干摩擦阻尼吸收并耗散能量。它具有许多优点。首先,钢丝绳隔振器具有软化的非线性变刚度特性,变形越大,其刚度越小,系统的固有频率越低,隔振效果越好。其次,有较好的非线性阻尼特性,在高频小振幅时阻尼小,而低频大振幅时阻尼大。此外,它还可以有效地抑制本身的驻波效应。这些特性完全满足减振隔振的要求,因而不论在共振区还是在隔振区都能获得较小的传递率,具有“全频带滤波”功能和抑制宽频带震动和噪声的能力。此外,这种隔振器不怕酸、油等侵蚀,也不会老化,适用于温差大、腐蚀性强等恶劣环境,且阻尼大,δ=0·30~0·60。

　　由此可见,将EPC和钢缆弹簧隔振器结合在一起使用,有望取得更好的减振降噪效果。本文在测得EPC基本力学参数的基础上,对安装在EPC梁和隔振器上的机器动响应进行分析,着重考虑它们对振动的抑制能力。