[发明专利]具有质量放大的绝缘涂层

说明书

技术领域

本发明涉及具有质量放大的绝缘涂层，其用来减小或甚至消除例如由振动或冲击产生的结构的动态变形。

具体来说，本发明的绝缘涂层较佳地用于安装在旋翼飞机上。通过特别安装在旋翼飞机机舱壁上，该绝缘涂层减缓舱壁的动态变形，以增加其寿命并减小机舱内的噪音。

自然，本发明不局限于该特殊应用，其可用于任何其它要求减小物体动态变形的应用中。根据这种设计，例如就可供选择地考虑将绝缘涂层布置在洗衣机壁上，因为该类型的电器经受高水平的振动。

背景技术

在减小结构振动并由此减小所述结构传递噪音的第一种已知方法中，例如基于铅的附加沉重板放置在该结构上，以便通过质量效应来改进所述结构的振动和/或声音绝缘。

该第一种方法非常有效但出现重量重的缺点。该缺点是一直需要对重量进行优化的航空领域中的主要缺点。

在第二种方法中，振动和由此由结构产生的噪音通过提供阻尼来减小，该阻尼用来消耗振动能量并将其转换为热量。

实施该第二种方法的第一系统在于一块布置在结构上的单块弹性体板。不管结构承受何种方式的机械应力，该弹性体的阻尼力则减小该结构的动态变形，尤其它将能量耗散为热量形式。

与第一种方法相比，重量的节省是相当显著的，因为弹性体不是很重的。然而，由于结构的振动仅引起弹性体内很小的运动，所以，该第一系统的效率受到限制。因此，弹性体板内的能量耗散很弱。

为了改进第一系统，通常的做法是使用第二系统。该第二系统包括粘滞约束的弹性体，即，弹性体板的顶部预先粘结到金属支承件上。弹性体板的底部与其顶部相对，然后底部固定到结构上。

在动态变形过程中，例如，振动产生的结构弯曲，顶面由金属支承固定。在限制处的该附加的状态诱发了弹性体内内部应力状态，其大于上述的系统。因此，提高了弹性体板内耗散的振动能的量。

第二系统肯定比第一系统更加有效。然而，对于需要耗散大量振动能量的应用来说，业已发现还不够充分。此外，它会变得很重。

文献FR 2 870 308揭示了第三种阻尼器系统。

FR 2 870 308的吸收剂涂层固定在结构上，并设有包括有耗散网的弹性材料的吸收剂层。该网布置在弹性材料内并由多个节点和耗散元件构成。

在如此的装置内，被吸收的振动能量主要通过材料变形以热量形式耗散。

吸收剂层内能量耗散是相当大的，因为吸收剂层的弹性材料通过两种方式变形，一种是由固定与结构间隔开的耗散元件的节点引起的杠杆臂效应，另一种是造成应力的耗散元件，应力由节点传递而分散到全部的弹性材料内，同时由几何效应来放大应力。

该系统非常有效，但吸收剂层呈现不可忽略的重量。

最后，文献FR 2 909 740提出了第四种阻尼器系统。文献FR 2 909 740提供了具有高阻尼力的吸收剂涂层，该涂层包括由多个耗散元件和节点组成的耗散网，各个节点的底端固定到结构上。该涂层的显著之处在于，各个节点的底端相对于耗散元件突出出来，以形成介于耗散元件和结构之间的空的空间，于是，吸收剂涂层设置有主吸收剂元件，它们布置在所述空的空间内，这些主吸收剂元件首先固定到耗散元件底面上，其次固定到结构上。

吸收剂涂层的特性是非常有利的。然而，业已发现难于进行大规模生产，由此有时难于使用它。

发明内容

本发明的目的因此是提供一种重量相对轻的绝缘涂层，其能够使结构动态变形而阻尼达到相当的程度，然而又容易生产。

根据本发明，具有高阻尼力的绝缘涂层适于固定到结构上，绝缘涂层包括由多个耗散元件具有底端的节点构成的耗散网，每个节点的底端固定到结构上，每个耗散元件固定到第一和第二节点，节点的底端从耗散元件突出出来，以适于在耗散元件和结构之间形成空的空间。

该绝缘涂层的显著之处在于，至少一个耗散元件设置有至少一个分支，该分支具有至少一个节段和固定到所述至少一个节段上的重元件，所述重元件具有大于或等于所述至少一个节段的第二质量的第一质量。在如此情形中，该分支具有的总质量等于第一和第二质量之和。

有利地，第二质量与第一质量相比实际上可忽略。

这种绝缘涂层仅传递所发生的很少一部分的振动能量，因为大部分朝向源头反射回去，还有大部分机械地耗散掉，这与文献FR 2 870 308中所述热耗散不同。

因此，本发明纠正如下想法的偏见：认为借助于质量效应对结构的振动和/或声音隔绝，会导致使用特别重的涂层。