[实用新型]一种插入式阻尼减振结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电子设备减振结构，特别是涉及一种用于相邻电子设备结构之间的整体式插入式阻尼减振结构，属于减振技术领域。

背景技术

对电子设备危害最大的是振动、冲击，振动引起的应力超过设备的允许应力而被破坏，而冲击则有可能因瞬时加速度很大而造成元器件损坏；电子设备中各种元器件较多，并且许多元器件(比如晶体)承受振动冲击能力较弱。根据公布资料，引起电子设备(特别是机载和弹载设备)失效的环境因素中，振动、冲击因素对设备所造成的损伤影响约占其他环境因素的27％，电子设备振动、冲击造成的失效会使产品性能变差，有时甚至带来灾难性后果。

通过对设备内部某些振动、冲击敏感元器件单独进行特殊设计、或者采取局部减振措施可以满足要求，但对于设备整体均需要进行降低其振动响应的场合，上述局部减振难以满足要求。如果采用传统的橡胶减振器存在频率范围窄、影响散热、承载能力不够大的缺陷，一般的约束层阻尼减振方法可以很好的降低响应，但往往需要额外制作的阻尼约束结构，占用空间较多，另外也往往存在阻断散热路径，造成散热不良问题，这种情况对于航天电子设备往往是不允许的，因此如何能够降低电子设备整机的响应，可以做到质量、空间占用不大且又不影响散热，对这一问题的解决变得十分必要。

到目前为止，国内外公开刊物及公开渠道上所了解到的减振的方法繁多，涉及到汽车、船舶、航空、航天、民用机械等许多领域，但其设计主要存在以下几个缺点中的一条或多条：

1、结构的占用空间相对较大

2、对设备的接口、连接改变较大

3、支撑刚度降低较多

4、承载能力范围小

5、对设备散热路径有阻断，影响散热

图2、图3给出了电子设备阻尼减振的常见方法，图2为一级阻尼减振系统，电子设备22放置在底板21上，底板21为粘弹性阻尼结构，具体为2层金属板作为约束层，金属板之间粘接有粘弹性阻尼材料作为阻尼层，该结构可以大幅降低仪器振动响应，但很明显，由于底板21中粘弹性材料导热差，对仪器整体的散热有很大影响。图3为另一种常见的减振方式，为阻尼垫加金属衬套减振结构，阻尼垫加金属衬套32安装在电子设备31的两侧，该方法压紧后在起到减振的同时不影响散热，但它的缺点是金属衬套的承载能力有限，过大的载荷会造成阻尼垫撕裂、损坏。

实用新型内容

本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种利用相邻电子设备自身外部结构作为约束层，在相邻两个电子设备结构之间放置插入阻尼层的整体插入式阻尼减振结构，克服了以往阻尼减振结构影响散热或强度不够的缺点。

本实用新型的技术解决方案是：一种插入式阻尼减振结构，包括约束层和阻尼层，阻尼层安装在两个约束层之间，通过两个约束层周边的紧固件与约束层固定连接。

所述的约束层为相邻的防振电子设备自身外部结构。

所述的阻尼层厚度不大于5mm。

所述的阻尼层选用损耗因子在0.01～10的阻尼材料制成。

所述的阻尼层可选用具有电磁屏蔽作用的材料制成。

本实用新型的原理：如图4所示，本实用新型为两弹性层11、12(约束层)夹阻尼层2的结构，如果阻尼层2模量相对较低，或阻尼层2没有与弹性层11、12牢固粘接在一起，或者阻尼层2由纤维状的干摩擦阻尼材料构成，这样的结构产生的阻尼与约束阻尼结构不同，阻尼材料的受力及耗能状况也不同，即所谓的插入阻尼结构。作为约束阻尼层的相邻电子设备之间放置的阻尼层2具有较大阻尼特性，一般由损耗因子在0.01～10的阻尼材料制成，如橡胶或毛毡等材料，厚度不大于5mm，此时效果最佳。

图4表示一个插入阻尼梁结构，图5为等效弹簧模型，主梁(弹性层11)及辅梁(弹性层12)为弹性梁，梁之间插入阻尼2，当主梁受正弦力Fe^jωt激励时，主梁产生y₁(x，t)的响应，辅梁产生y₂(x，t)响应，两者的位移差使插在两弹性层之间的阻尼产生横向的拉压应变，阻尼层的交变应力和应变按照材料耗能的一般原理，使插入阻尼结构产生能量损耗，成为一种新的阻尼结构。