CN111566380A - 减振板片和减振方法 - Google Patents

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CN111566380A
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CN
China
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patch
damping
reinforcing
vibration
plate
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English (en)
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N·R·巴什雅姆
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Avery Dennison Corp
Original Assignee
Avery Dennison Corp
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Abstract

本文提供了一种减振板片，该减振板片包括阻尼贴片(101)、加强贴片(102)和衬底(103)。衬底连接到阻尼贴片和加强贴片，并且在一些实施例中，阻尼贴片和加强贴片不彼此接触。板片可以连接到易于振动的基础结构。因为阻尼贴片和加强贴片因此可以被应用于基础结构的不同位置，所以两种贴片类型可以被独立地定位以提供增强的振动减小和减轻。

Description

减振板片和减振方法
技术领域
本发明总体上涉及减振板片，该减振板片用于降低应用有该板片的基础结构的振动频率和/或振幅。
背景技术
在许多市场中，例如在汽车市场、家用电器市场和电子设备市场中，需要减少不希望的振动和相关噪声的产生。例如，汽车工业正趋向于越来越多地采用较轻量的交通工具。因此，越来越多地使用重量更轻的铝和聚合物材料。然而，这些设计和材料的使用增加了与交通工具振动和振动相关的噪声有关的问题。
通常，噪声和振动问题已经通过两种方法来管理：加强结构几何形状以更耐振动，以及对结构阻尼来减少振动幅度。与这些解决方案一起，声学技术可用于吸收、反射和隔离来自声源的声波，例如在声波到达车厢中的乘客之前。
即使鉴于这些参考文献，仍需要应用阻尼元件和加强元件的改进的材料和方法，以进一步减少不希望的振动。
发明内容
在一个实施例中，本发明涉及一种减振板片。减振板片包括阻尼贴片和加强贴片，它们均与衬底接触，使得阻尼贴片和加强贴片不彼此接触。优选地，阻尼贴片包括粘合剂，热塑性聚氨酯，泡沫，金属，复合材料或橡胶中的一种或多种。在一些实施例中，用于阻尼贴片的金属可以是软金属，其是具有约4.0或更小的矿物硬度的莫氏标度的金属。优选地，加强贴片包括金属，碳纤维增强塑料，玻璃纤维增强塑料或其组合。用于加强贴片的金属可以是软金属或硬金属。软金属的矿物硬度的莫氏标度(Mohs scale)约为4.0或更小，而较硬的金属的矿物硬度的莫氏标度大于4.0。在一些实施例中，阻尼贴片包括一层或多层阻尼材料，以及一层或多层加强材料，其中，阻尼贴片的大部分厚度由一层或多层阻尼材料组成。在一些实施例中，加强贴片包括一层或多层加强材料和一层或多层阻尼材料，其中，加强贴片的大部分厚度由一层或多层加强材料组成。优选地，加强贴片杨氏模量与阻尼贴片杨氏模量之比大于或等于2。更优选地，加强贴片杨氏模量与阻尼贴片杨氏模量之比大于或等于10。更优选地，加强贴片杨氏模量与阻尼贴片杨氏模量之比大于或等于100。甚至更优选地，加强贴片杨氏模量与阻尼贴片杨氏模量之比大于或等于10000。减振板片可优选进一步包括连接到衬底的粘合剂层和连接到粘合剂层的衬里层。在一些实施例中，阻尼贴片基本上围绕加强贴片。在一些实施例中，阻尼贴片包括第一阻尼贴片，并且减振板片还包括与衬底面接触的第二阻尼贴片，其中，第二阻尼贴片不与加强贴片接触，并且其中，加强贴片沿着衬底面位于第一和第二阻尼贴片之间。
在另一实施例中，本发明涉及一种减振板片，该减振板片包括彼此接触且不彼此共延的阻尼贴片和加强贴片。优选地，减振板片还包括连接到阻尼贴片的自由面或加强贴片的自由面的衬底。优选地，阻尼贴片包括粘合剂，热塑性聚氨酯，泡沫，金属，复合材料或橡胶中的一种或多种。在一些实施例中，阻尼贴片的金属可以是软金属，其是具有约4.0或更小的矿物硬度的莫氏标度的金属。优选地，加强贴片包括金属，碳纤维增强塑料，玻璃纤维增强塑料或其组合。如上所述，用于加强贴片的金属可以是软金属或硬金属。在一些实施例中，阻尼贴片包括一层或多层阻尼材料，以及一层或多层加强材料，其中，阻尼贴片的大部分厚度由一层或多层阻尼材料组成。在一些实施例中，加强贴片包括一层或多层加强材料和一层或多层阻尼材料，其中，加强贴片的大部分厚度由一层或多层加强材料组成。优选地，加强贴片杨氏模量与阻尼贴片杨氏模量之比大于或等于2。更优选地，加强贴片杨氏模量与阻尼贴片杨氏模量之比大于或等于10。更优选地，加强贴片杨氏模量与阻尼贴片杨氏模量之比大于或等于100。甚至更优选地，加强贴片杨氏模量与阻尼贴片杨氏模量之比大于或等于10000。减振板片可以优选地进一步包括：衬底，其与加强贴片相对接触阻尼贴片，或者与阻尼贴片相对接触加强贴片；粘合剂层，其与阻尼贴片和加强贴片相对连接到衬底；和衬里层，其与衬底相对连接到粘合剂层。
在另一个实施例中，本发明涉及一种减小基础结构的振动的方法。该方法包括提供经受振动的基础结构。基础结构优选包括金属或聚合物。优选地，金属是铝或钢。基础结构优选是交通工具的部件。优选地，交通工具是汽车。该方法还包括将如上所述的减振板片连接到基础结构，从而减小基础结构的振动。在一些实施例中，基础结构包括悬臂，该悬臂具有连接到支撑件的固定端和与该固定端相对的自由端。在这些实施例中，优选的是，与阻尼贴片相比，加强贴片设置成更靠近固定端。在一些实施例中，基础结构包括梁或板，其具有连接到第一支撑件的第一固定端，连接到第二支撑件的第二固定端。在这些实施例中，阻尼贴片可包括第一阻尼贴片，减振板片可进一步包括与基础结构连接的第二阻尼贴片，其中第一阻尼贴片设置成比加强贴片更靠近第一固定端，并且其中，第二阻尼贴片设置成比加强贴片更靠近第二固定端。在一些实施例中，基础结构包括具有板周边的板，其中，大部分板周边连接到一个或多个支撑件。在这些实施例中的一些中，基本上所有的板周边都连接到一个或多个支撑件。在这些实施例的一些中，阻尼贴片包括第一阻尼贴片，并且减振板片还包括与基础结构连接的第二阻尼贴片，其中，加强贴片沿着衬底位于第一和第二阻尼贴片之间。
在另一个实施例中，本发明涉及一种包括如上所述的减振的交通工具。优选地，交通工具是汽车。
附图说明
下面参考附图详细描述本发明，其中，相似的数字表示相似的部分。
图1示出了减振板片，其具有彼此不接触的阻尼贴片和加强贴片。
图2示出了根据一个实施例的阻尼构件的剖视图。
图3示出了根据一个实施例的加强构件的剖视图。
图4示出了减振板片，该减振板片具有彼此接触并且彼此不共延的阻尼贴片和加强贴片。
图5A示出了中性形式和振动形式的悬臂梁。
图5B示出了图1A的悬臂梁，其中添加了用于减少振动的加强构件。
图5C示出了根据一个实施例的图1B的悬臂梁和加强构件，其中添加了用于进一步减少振动的减振板片。
图6A示出了中性形式和振动形式的固定-固定梁。
图6B示出了图2A的固定-固定梁，其中添加了用于减少振动的加强构件。
图6C示出了根据一个实施例的图2B的固定-固定梁和加强构件，其中添加了用于进一步减少振动的减振。
图7A示出了中性形式和振动形式的固定-固定梁。
图7B示出了图3A的固定-固定梁，其中添加了用于减少振动的加强构件。
图7C示出了根据一个实施例的图3B的固定-固定梁和加强构件，其中添加了减振板片，该减振板片具有用于进一步减少振动的两个阻尼构件。
图8A示出了中性形式和振动形式的悬臂板。
图8B示出了图4A的悬臂板，其中添加了用于减少振动的加强构件。
图8C示出了根据一个实施例的图4B的悬臂板和加强构件，其中添加了用于进一步减少振动的减振板片。
图9A示出了中性形式的固定-固定-固定-固定板。
图9B示出了图5A的固定-固定-固定-固定板，其中添加了用于减少振动的加强构件。
图9C示出了根据一个实施例的图5B的固定-固定-固定-固定板和加强构件，其中添加了减振板片，该减振板片具有用于进一步减少振动的四个阻尼构件。
图10示出了根据一个实施例的具有加强构件和围绕加强构件的阻尼构件的固定-固定-固定-固定板。
具体实施方式
本发明总体上涉及阻尼和加强材料和方法，当使用该阻尼和加强材料和方法时，其提供了有利的刚度改进和振动减小。例如，对于柔性或非刚性结构，使该结构的任何振动的频率和/或振幅最小化是有益的。这种减振有益地增加了结构的稳定性，减少了疲劳和应力，延长了操作寿命，并减少了不希望的振动副作用，例如噪音的产生或交通工具乘客的不适。
常规上将加强元件或阻尼元件附接到此类振动结构以减少观察到的振动的发生和强度。在这些情况下，加强元件和阻尼元件通常以堆叠配置一起应用，其中，加强元件和阻尼元件彼此共延。然而，对于这种常规方法而言，难以解决与这些结构相关的所有振动问题。这的一个原因是，由于共延的配置，现有技术***中的阻尼和加强元件被应用在振动结构上的相同位置。
本发明人现已发现，通过在结构的表面上的特定不同位置应用阻尼贴片和加强贴片或不同程度地应用阻尼贴片和加强贴片，可以有利地实现结构振动的显著降低。特别地，已经发现，如果将这样的处理策略性地应用于振动结构的不同位置，则可以协同地增强阻尼和加强处理的有效性。通过创建和使用混合减振板片，该混合减振板片包括特定配置的一个或多个阻尼贴片和一个或多个加强贴片，与使用常规配置(例如，共延配置)的阻尼和加强贴片相比，可以增加可以从应用了板片的***提取的振动能的量并增加***的刚度。
不受特定理论的束缚，据信，例如通过应用加强贴片，振动结构的加强起到减小结构振动的幅度的作用，而例如通过应用阻尼贴片，振动结构的阻尼起到从结构振动提取能量(例如以热损失的形式)的作用。因为可以从振动***提取的能量的量与振动幅度的大小有关，所以幅度的减小导致可提取能量的量也相应减少。以这种方式，加强和阻尼的效果将相互协同地受益，并且这种影响可以在组合的减振方法中被有利地利用。
一种用于设计减振装置的技术是选择阻尼粘合剂的组成，以具有适合于特定期望的振动频率范围和操作温度范围的流变特性(profile)。另一技术涉及调整加强和/或阻尼元件的构造，例如厚度或高度，以影响其减小特定观察到的振动的能力。然而，对于汽车或其他振动产品的制造商来说，通常具有尺寸和重量要求，这会限制加强或阻尼贴片构造被调整的程度。所提供的装置和方法能够实现的另一种方法是将加强和阻尼贴片定位在彼此不同的位置。这允许用户在振动基础结构上的分离的位置处添加例如作为单个混合减振板片的元件的加强和阻尼贴片，从而提供更优化和协同的效果。用常规的减振方法看不到这些产生的组合协同效应。
在一个实施例中，公开了一种减振板片。该减振板片包括各自分别具有杨氏模量的阻尼贴片和加强贴片。在某些情况下，阻尼贴片和加强贴片彼此不接触。加强贴片的杨氏模量大于阻尼贴片的杨氏模量。加强贴片的杨氏模量与阻尼贴片的杨氏模量之比可以大于或等于2。再更优选地，加强贴片的杨氏模量与阻尼贴片的杨氏模量之比大于或等于100。甚至更优选地，加强贴片的杨氏模量与阻尼贴片的杨氏模量之比大于或等于10000。优选地，该减振板片包括具有衬底面的衬底，例如衬里。衬底(例如衬底面)可以与加强贴片和阻尼贴片接触。
在一个实施例中，公开了另一种减振板片。该减振板片包括各自分别具有其杨氏模量的阻尼贴片和加强贴片。在某些情况下，阻尼贴片和加强贴片不共延，例如，所有的阻尼贴片都不与所有的加强贴片接触。与上面的情况一样，加强贴片的杨氏模量大于阻尼贴片的杨氏模量。在一些实施例中，加强贴片杨氏模量与阻尼贴片杨氏模量之比可以大于或等于2。再更优选地，加强贴片杨氏模量与阻尼贴片杨氏模量之比大于或等于。加强贴片杨氏模量与阻尼贴片杨氏模量之比大于或等于10000。
如本文所用，术语“共延(coextensive)”是指两个或更多个层之间的关系，使得层的相邻或平行面的表面区域彼此对准而几乎没有或没有悬垂(overhang)(区域或层中的至少一个的悬垂)。在某些情况下，区域或面在彼此的90％内，例如，如果层的相邻或平行面的表面区域在彼此的90％内、92％内、94％内、96％内或98％内，则两个或更多个层是共延的。术语“共延”还可以指两个或更多个层之间的关系，使得层的长度在彼此的90％内。例如，如果层的长度在彼此的90％内、92％内、94％内、96％内或98％内，则两个或更多个层是共延的。术语“共延”也可以指两个或更多个层之间的关系，使得层的宽度在彼此的90％内。例如，如果两个或更多个层的宽度在彼此的90％内、92％内、94％内、96％内或98％内，则两个或更多个层是共延的。
其上应用了阻尼贴片和加强贴片的衬底可以是聚合物膜，例如聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯或聚氯乙烯膜，或这些中的一种或多种的多层膜或混合物。该衬底也可以是剥离衬底或纸衬底。合适的衬底形式包括但不限于膜形式、毡制、编织、针织、非编织、稀松布、泡沫或空化形式。其他衬底包括但不限于金属或箔，例如铝、钢和不锈钢，具有或不具有覆盖金属的涂层。衬底可以是转移带，其具有带有一个或两个衬里的单涂层或双涂层构造。
选择阻尼贴片的组成以增加阻尼特性。阻尼贴片可以包括例如一种或多种粘合剂、一种或多种橡胶、聚氨酯或其混合物或组合。与加强贴片相比，阻尼贴片可以具有较低的杨氏模量E、剪切模量G和/或较高的泊松比。在一些实施例中，阻尼贴片的杨氏模量E范围为0.001-10GPa，例如0.001GPa-0.25GPa、0.0025GPa-0.65GPa、0.0065GPa-1.5GPa、0.015GPa-4GPa、或0.04GPa-10GPa。就上限而言，阻尼贴片的杨氏模量可以小于10GPa，例如小于4GPa，小于1.5GPa，小于0.65GPa，小于0.25GPa，小于0.1GPa，小于0.04GPa，小于0.0015GPa，小于0.0065GPa或小于0.0025GPa。就下限而言，阻尼贴片的杨氏模量可以大于0.001GPa，例如大于0.0025GPa，大于0.0065GPa，大于0.015GPa，大于0.04GPa，大于0.1GPa，大于0.25GPa，大于0.65GPa，大于1.5GPa或大于4GPa。
在一些实施例中，阻尼贴片的剪切模量范围为0.0003至3GPa，例如，0.0003GPa至0.08GPa，0.0008GPa至0.2GPa，0.002GPa至0.5GPa，0.005GPa至1.5GPa，或从0.015GPa至3GPa。就上限而言，阻尼贴片的剪切模量可小于3GPa，例如小于1.5GPa，小于0.5GPa，小于0.2GPa，小于0.08GPa，小于0.04GPa，小于0.015GPa，小于0.005GPa，小于0.002GPa或小于0.0008GPa。就下限而言，阻尼贴片的剪切模量可以大于0.0001GPa，例如大于0.0008GPa，大于0.002GPa，大于0.005GPa，大于0.015GPa，大于0.04GPa，大于0.08GPa，大于0.2GPa，大于0.5GPa或大于1.5GPa。
在一些实施例中，阻尼贴片的泊松比范围为0.3到0.5，例如0.3到0.42、0.32到0.44、0.34到0.46，0.36到0.48或0.38到0.5。就上限而言，阻尼贴片的泊松比可以小于0.5，例如小于0.48，小于0.46，小于0.44，小于0.42，小于0.4，小于0.38，小于0.36，小于0.34或小于0.32。就下限而言，阻尼贴片的泊松比可以大于0.3，例如大于0.32，大于0.34，大于0.36，大于0.38，大于0.4，大于0.42，大于0.44，大于0.46或大于0.48。
选择加强贴片的组成以增加加强特性。加强贴片可以包括例如一种或多种金属、一种或多种纤维增强塑料(例如碳纤维增强塑料或玻璃纤维增强塑料)或其组合。与阻尼贴片相比，增强贴片可以具有较高的杨氏模量E和剪切模量G，以及较低的泊松比。在一些实施例中，加强构件的杨氏模量E范围为10至1000GPa，例如10GPa至150GPa，15GPa至250GPa，25GPa至400GPa，40GPa至650GPa，或65GPa至1000GPa。就上限而言，加强贴片的杨氏模量可以小于1000GPa，例如小于650GPa，小于400GPa，小于250GPa，小于150GPa，小于100GPa，小于65GPa，小于40GPa，小于25GPa或小于15GPa。就下限而言，加强贴片的杨氏模量可以大于10GPa，例如大于15GPa，大于25GPa，大于40GPa，大于65GPa，大于100GPa，大于150GPa，大于250GPa，大于400GPa，大于650GPa或大于1000GPa。
在一些实施例中，加强贴片的剪切模量范围为3GPa至300GPa，例如3GPa至50GPa，5GPa至75GPa，7.5GPa至100GPa，10GPa至200GPa，或20GPa至300GPa。就上限而言，加强贴片的剪切模量可以小于300GPa，例如小于200GPa，小于100GPa，小于75GPa，小于50GPa，小于30GPa，小于20GPa，小于10GPa，小于7.5GPa或小于5GPa。就下限而言，加强贴片的剪切模量可以大于3GPa，例如大于5GPa，大于7.5GPa，大于10GPa，大于20GPa，大于30GPa，大于50GPa，大于75GPa，大于100GPa或大于200GPa。
在一些实施例中，加强贴片具有的泊松比范围为0.2至0.4，例如0.2至0.32、0.22至0.34、0.24至0.36，0.26至0.38或0.28至0.4。就上限而言，加强贴片可具有小于0.4的泊松比，例如小于0.38，小于0.36，小于0.34，小于0.32，小于0.3，小于0.28，小于0.26，小于0.24或小于0.22。就下限而言，加强贴片可具有大于0.2的泊松比，例如大于0.22，大于0.24，大于0.26，大于0.28，大于0.3，大于0.32，大于0.34，大于0.36或大于0.38。在其他实施例中，加强贴片的泊松比范围为-1.0至0.5，例如0.3至0.42，0.32至0.44，0.34至0.46，0.36至0.48，0.38至0.5，0至0.1，0.1至0.15，0.15至0.25和-1.0至大约0。
通过选择阻尼和加强贴片的特定特性，减振板片能够有益地从***提取更多量的振动能量。实际上，发明人已经发现，由于减振板片的配置，与常规的共延的阻尼/加强板片相比，从***提取了更大的振动能量。在一些实施例中，以ASTM标准测试方法E756-05的VBT测试进行测量，所提供的减振板片相对于常规阻尼贴片将阻尼提高了至少5％，至少10％，至少15％，至少20％，至少25％或至少30％。
在一些实施例中，加强贴片杨氏模量与阻尼贴片杨氏模量之比为2至1000000，例如100至25000，250至65000，650至150000，1500至400000或4000至1000000。就上限而言，加强贴片杨氏模量与阻尼贴片杨氏模量之比可以小于1000000，例如小于400000，小于150000，小于65000，小于25000，小于10000，小于4000，小于1500，小于650或小于250。就上限而言，加强贴片的杨氏模量与阻尼贴片的杨氏模量之比可以大于2，例如大于100，大于250，大于650，大于1500，大于4000，大于10000，大于25000，大于65000，大于150000或大于400000。
在一些实施例中，加强贴片剪切模量与阻尼贴片剪切模量之比为1000至10000，例如1000至4000、1300至5000、1600至6000、2000至8000，或2500至10000。就上限而言，加强贴片剪切模量与阻尼贴片剪切模量之比可以小于10000，例如，小于8000，小于6000，小于5000，小于4000，小于3000，小于2500，小于2000，小于1600或小于1300。就上限而言，加强贴片剪切模量与阻尼贴片剪切模量之比可以大于1000，例如大于1300，大于1600，大于2000，大于2500，大于3000，大于4000，大于5000，大于6000或大于8000。
在一些实施例中，粘合剂层与阻尼贴片和加强贴片相对地连接到衬底。粘合剂层可以包括具有不同粘合剂组成或性质的一个或多个子层，并且可以包括例如一种或多种压敏粘合剂。
在一些实施例中，剥离衬里与衬底相对连接到粘合剂层。可剥离衬里可以用作保护盖，使得剥离衬里保持在原位，直到板片准备好附着到物体或表面为止。如果板片中包括衬里或剥离衬里，则该衬里可使用各种各样不同的材料和配置。在许多实施例中，衬里是纸或纸基材料。在许多其他实施例中，衬里是一种或多种聚合物材料的聚合物膜。通常，衬里的至少一个面涂覆有剥离材料，例如硅酮或硅酮基材料。可以理解的是，衬里的剥离涂覆面放置成与外粘合剂层的其他暴露面接触。在将标签应用于感兴趣的表面之前，移除衬里，从而暴露标签的粘合面。衬里可以是单板片形式。替代地，衬里可以是多个部分或面板的形式。
在一些实施例中，阻尼贴片围绕或基本上围绕加强贴片。在一些实施例中，阻尼贴片包括第一阻尼贴片，其中，减振板片还包括与衬底面接触的第二阻尼贴片，其中，第二阻尼贴片不与加强贴片接触，并且其中，加强贴片沿着衬底面位于第一和第二阻尼贴片之间。
加强材料
加强贴片包括一层或多层加强材料，其中，每个层可具有相似或不同的组成。加强材料可包括一种或多种聚合物材料。聚合材料的非限制性示例包括聚氯乙烯(PVC)，聚烯烃，例如聚乙烯(PE)和/或聚丙烯(PP)，聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，聚碳酸酯(PC)，聚苯乙烯(PS)，以及这些与其他材料的组合。加强材料可包括一种或多种金属或金属合金。金属的非限制性示例包括铝，钢，镁，青铜，铜，黄铜，钛，铁，铍，钼，钨或锇。用于加强材料的金属可以是软金属或硬金属。加强材料可包括一种或多种天然或人造木材。加强材料可包括一种或多种纤维。纤维的非限制性示例包括***纤维，亚麻纤维，玻璃纤维和碳纤维。加强材料可包括一种或多种碳基材料，包括碳纳米管，石墨烯，金刚石，卡宾或其组合。也可以使用复合材料和这些材料的组合。在一些实施例中，加强贴片还包括一层或多层阻尼材料，其中，加强贴片的大部分厚度由一层或多层加强材料组成。在这些实施例中，一层或多层阻尼材料与一层或多层加强材料共延或基本上共延，使得阻尼材料层是加强贴片的元件，而不是单独的阻尼贴片的元件。
阻尼材料
阻尼贴片包括一层或多层阻尼材料，其中，每个层可以具有相似或不同的组成。阻尼材料可包括弹性，无弹性，粘性和/或粘弹性材料。例如，该材料可以是可压缩的并且可以包括恢复力。一方面，阻尼材料可包括橡胶，塑料(例如，尼龙)，皮革，织物，泡沫，海绵，凝胶等。在一些实施例中，阻尼贴片还包括一层或多层加强材料，其中，阻尼贴片的大部分厚度由一层或多层阻尼材料组成。在这些实施例中，一层或多层加强材料与一层或多层阻尼材料共延或基本上共延，使得加强材料层是阻尼贴片的元件，而不是单独的加强贴片的元件。
在一些实施例中，阻尼贴片和阻尼材料包括一种或多种针对其材料损耗因子特性而选择的粘合剂。材料损耗因子是材料的振动(和声音)阻尼特性的指示。复合损耗因子(CLF)是将振动能转换为热能的量度。通常要求常规的高阻尼材料组合物具有不小于0.8的材料损耗因子。在层构造中，通常要求包括衬底和粘弹性阻尼材料的总复合损耗因子不小于0.1。
在一些实施例中，当在组件中使用时，本主题的阻尼贴片展现出大于0.1的峰值复合损耗因子。在特定实施例中，阻尼贴片在50Hz下展现出大于0.10的复合损耗因子，和/或在8000Hz的频率下展现出大于0.05的复合损耗因子。在ASTM E 756-98“用于测量材料的振动阻尼特性的标准测试方法”中描述了复合损耗因子的确定。在一些实施例中，本主题的阻尼贴片在整个可听频谱上展现出良好的阻尼性能，通常认为该范围在20Hz至20000Hz的范围内，并且在大约50°F(10℃)至约150°F(65.5℃)的范围的温度下。
阻尼材料可包括一种或多种硅酮粘合剂。硅酮粘合剂可以包括聚有机硅氧烷分散体或树胶，例如聚二甲基硅氧烷，聚二甲基/甲基乙烯基硅氧烷，聚二甲基/甲基苯基硅氧烷，聚二甲基/二苯基硅氧烷及其混合物。硅酮粘合剂可以包括硅酮树脂，例如MQ树脂或树脂的混合物。可商购的此类硅酮粘合剂组成的非限制性示例包括粘合剂7651、7652、7657、Q2-7406、Q2-7566、Q2-7735和7956，均可从Dow Corning购得；SilGripTM PSA518、590、595、610、915、950和6574，可从Momentive Performance Materials购得；以及KRT-009和KRT-026，可从Shin-Etsu Silicone购得。
阻尼材料可以包括丙烯酸基或硅酮基单体。在一些实施例中，阻尼材料包括一种或多种丙烯酸基单体，其选自包括下述各项的组：丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸2-乙基己酯，丙烯酸异辛酯，丙烯酸异冰片酯，丙烯酸异壬酯，丙烯酸异癸酯，丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸甲基丁酯，丙烯酸4-甲基-2-戊酯，甲基丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸2-乙基己酯和甲基丙烯酸异辛酯。有用的丙烯酸烷基酯包括：丙烯酸正丁酯，丙烯酸2-乙基己酯，丙烯酸异辛酯。在一个实施例中，丙烯酸酯单体在乙烯基酯例如乙酸乙烯酯，丁酸乙烯基酯，丙酸乙烯基酯，异丁酸乙烯基酯，戊酸乙烯基酯，多酸乙烯基酯等的存在下聚合。基于形成丙烯酸酯主链的单体的总重量，乙烯基酯可以以多达约35重量％的总量存在。在一个实施例中，丙烯酸酯单体与不饱和羧酸共聚。除其他之外，不饱和羧酸可包括丙烯酸，甲基丙烯酸，衣康酸，β-羧乙基丙烯酸酯等。
在一些实施例中，阻尼材料包括一种或多种硅酮基单体，其选自包括硅氧烷，硅烷和甲硅烷基二醇的组。在一些实施例中，阻尼材料包括一种或多种硅酮基单体，其选自包括以下各项的组：1,4-双[二甲基[2-(5-降冰片烯-2-基)乙基]甲硅烷基]苯；1,3-二环己基-1,1,3,3-四(二甲基甲硅烷氧基)二硅氧烷；1,3-二环己基-1,1,3,3-四(二甲基乙烯基甲硅烷氧基)二硅氧烷；1,3-二环己基-1,1,3,3-四[(降冰片烯-2-基)乙基二甲基甲硅烷氧基]二硅氧烷；1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷；1,1,3,3,5,5-六甲基-1,5-双[2-(5-降冰片烯-2-基)乙基]三硅氧烷；1,1,3,3-四甲基-1,3-双[2-(5-降冰片烯-2-基)乙基]二硅氧烷；2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基环四硅氧烷；N-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-N’-(4-乙烯基苄基)乙二胺；和3-[三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基]丙基氨基甲酸酯。
阻尼材料可包括硅酮聚合物，丙烯酸聚合物或甲基丙烯酸聚合物。合适的丙烯酸聚合物包括但不限于S2000N、S692N、AT20N、XPE 1043和XPE 1045，它们均可以从艾利丹尼森(Avery Dennison)购得；和H9232，可从BASF购得。在一个实施例中，将丙烯酸聚合物组成与多嵌段共聚物(例如，苯乙烯异戊二烯-苯乙烯(SIS)，苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯(SEBS)等)混合，其量多达聚合物干重的30％。有用的三嵌段的示例可得自德克萨斯州休斯顿的科顿聚合物公司(Kraton Polymer Inc.)。多嵌段聚合物可用于修改丙烯酸组成的阻尼峰和其他物理性质。
各种各样的官能团可以被结合到阻尼材料的聚合物中。可以将官能团结合到由丙烯酸基单体或硅基单体形成的聚合物中，例如作为末端链段。代表性的官能团包括但不限于羟基，环氧基，氰基，异氰酸酯基，氨基，芳氧基，芳烷氧基，肟，乙酰基，环氧醚和乙烯基醚，烷氧基羟甲基，环醚，硫醇，二苯甲酮，苯乙酮，酰基膦，噻吨酮及二苯甲酮衍生物，苯乙酮，酰基膦和噻吨酮。
具有氢键能力的官能团是众所周知的，并且包括羧基，酰胺基，羟基，氨基，吡啶基，氧基，氨基甲酰基及其混合物。在一些实施例中，阻尼材料的丙烯酸聚合物主链包括极性共聚单体乙烯基吡咯烷酮和丙烯酸。具有氢键官能度的其他单体的示例包括甲基丙烯酸，乙烯醇，己内酯，环氧乙烷，乙二醇，丙二醇，丙烯酸2-羟乙酯，N-乙烯基己内酰胺，甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯等。
在一些实施例中，阻尼材料包括一种或多种具有可以进一步交联的官能度的共聚单体。可交联共聚单体的示例包括(甲基)丙烯酸，丙烯酸2-羟乙酯，甲基丙烯酸缩水甘油酯，衣康酸，烯丙基缩水甘油醚等，以及它们的混合物。例如上述的那些官能基团可用于交联聚合物链，将高侧链连接到主链或两者。
阻尼材料可以进一步包括交联剂，其可以广泛地变化。合适的交联剂的示例包括多官能丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，例如二丙烯酸酯(乙二醇二丙烯酸酯，丙二醇二丙烯酸酯，聚乙二醇二丙烯酸酯和己二醇二丙烯酸酯)，二甲基丙烯酸酯(乙二醇二丙烯酸酯，二乙二醇二甲基丙烯酸酯和1,3丁二醇二甲基丙烯酸酯)，三丙烯酸酯(三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯)，三甲基丙烯酸酯(季戊四醇三甲基丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯)，以及二乙烯基酯，例如二乙烯基苯，琥珀酸二乙烯基丁二酯，己二酸二乙烯基酯，马来酸二乙烯基酯，草酸二乙烯基酯和丙二酸二乙烯基酯。
存在于阻尼材料中的另外的交联剂可用于在硅酮基的基质中形成交联。在一些实施例中，过氧化物交联剂，例如过氧化二苯甲酰是合适的。在一些实施例中，交联剂是包含硅氢化官能性的化合物。此类交联剂的非限制性示例包括均可得自德国Bocholt的Pergan的PEROXAN BP 50W，PEROXAN BIC和PEROXAN Bu；以及可购自阿科玛(Arkema)的LuperoxA75和A98；以及可得自Akzo Nobel的Perkadox CH-50和PD 50SPS。取决于所采用的化学体系，通常可以通过加热或其他技术来有利于和/或促进交联。
可用于阻尼材料中的其他示例性化学交联剂包括但不限于具有或不具有催化剂的二异氰酸酯、三异氰酸酯或多异氰酸酯(例如二月桂酸二丁基锡)；离子交联剂；和二、三或多官能氮丙啶。可商购获得的化学交联剂的说明性的非限制性示例包括可得自德克萨斯州圣安东尼奥市的NOAH Technologies的乙酰丙酮铝(AAA)；可得自特拉华州威明顿市的杜邦的Tyzor；可得自宾夕法尼亚州匹兹堡的拜耳的XAMA；和可从陶氏化学公司获得PAPI和Voronate。
阻尼材料可以可选地包括一种或多种增粘剂或树脂，并且这些增粘剂(当使用时)可以广泛地变化。在某些情况下，阻尼材料的增粘剂包括单增粘剂。在其他情况下，增粘剂包括多种增粘剂产品的混合物。合适的市售增粘剂包括(但不限于)例如氢化DCPD树脂，例如来自Luhua的HD1100，HD1120和来自埃克森美孚的E5400。其他合适的氢化树脂包括完全氢化的树脂，例如来自伊士曼(Eastman)的Regalite S1100，R1090，R1100，C100R和C100W，以及来自Hebei Qiming的完全氢化C9树脂QM-100A和QM-115A。
阻尼材料还可任选地包含一种或多种增塑剂，并且这些增塑剂(当使用时)可广泛变化。在一些实施例中，增塑剂具有高分子量和/或高粘度。在某些情况下，增塑剂包括单增塑剂。在其他情况下，增塑剂包括多种增塑剂产品的混合物。合适的市售增塑剂包括(但不限于)例如来自中石化的KN 4010和KP 6030；来自Tianjin的Claire F55；来自台塑石化公司的F550；以及各种聚异丁烯产品。
阻尼材料可任选地包含一种或多种蜡，并且这些蜡(当使用时)可广泛地变化。在某些情况下，蜡包括单蜡。在其他情况下，蜡包括多种蜡产品的混合物。蜡可以具有较高的分子量，以便有利地改善油迁移。示例性的蜡包括微晶蜡，石蜡，烃蜡及其组合。合适的市售蜡包括(但不限于)，例如，来自Sasol的Sasol蜡3971、7835、6403、6805和1800；来自霍尼韦尔的A-C1702、A-C6702、A-C5180；以及来自百瑞美特殊材料(苏州)有限公司的Microwax FG7730和Microwax FG 8113。
阻尼材料可以包括一种或多种粉末添加剂，该粉末添加剂被选择为在更宽的操作温度范围内改善阻尼性能。在一些实施例中，阻尼材料包括一种或多种丙烯酸基粉末添加剂。合适的市售丙烯酸基粉末添加剂包括
Figure BDA0002563088370000151
CA 6,
Figure BDA0002563088370000152
CA10,
Figure BDA0002563088370000153
CA 15,
Figure BDA0002563088370000154
SBS 1101AS,
Figure BDA0002563088370000155
SB 1011AC,
Figure BDA0002563088370000156
TM 1116聚合物,
Figure BDA0002563088370000157
D1101 A聚合物,
Figure BDA0002563088370000158
D1114 P聚合物
Figure BDA0002563088370000159
D1114 P聚合物,Zeon
Figure BDA00025630883700001510
1052,Zeon
Figure BDA00025630883700001511
1041和Zeon
Figure BDA00025630883700001512
NS 612。在一些实施例中，阻尼材料包括一种或多种硅酮基粉末添加剂。合适的可商购的硅酮基粉末添加剂包括Shin-Etsu KMP 597，Shin-Etsu KMP 600和Shin-Etsu KMP 701。
在一些实施例中，阻尼材料包括一种或多种高表面积无机填料，例如炭黑，二氧化硅(亲水和疏水改性的)，云母，滑石，高岭土等。市售的高表面积无机填料的示例包括可从Evonik Degussa GmbH(德国)获得的那些高表面积无机填料。包括前述示例的无机填料可用于调节阻尼贴片的阻尼和其他物理性质。
金属微粒可用于阻尼材料中，例如金属粉末，例如铝，铜或特种钢，二硫化钼，氧化铁，例如黑氧化铁，掺杂锑的二氧化钛和掺杂镍的二氧化钛。也可以使用金属合金微粒。
可以将例如颜料，紫外光吸收剂，紫外线稳定剂，抗氧化剂，阻燃剂，导热或导电剂，后固化剂等的添加剂混入阻尼材料中，以修改阻尼贴片的性能。这些添加剂还可以包括例如一种或多种抑制剂，消泡剂，着色剂，发光剂，缓冲剂，抗粘连剂，润湿剂，消光剂，抗静电剂，除酸剂，加工助剂，挤出助剂等。紫外光吸收剂包括羟苯基苯并***和氢二苯甲酮。抗氧化剂包括例如受阻酚，胺以及硫和磷的氢氧化物分解剂，例如Irganox1520L。
阻尼材料还可包含一种或多种溶剂。合适的溶剂的非限制性示例包括甲苯，二甲苯，四氢呋喃，己烷，庚烷，环己烷，环己酮，二氯甲烷，异丙醇，乙醇，乙酸乙酯，乙酸丁酯，乙酸异丙酯及其组合。应当理解，本主题阻尼材料不限于此类溶剂，并且可以利用多种其他溶剂，添加剂和/或粘度调节剂，例如反应性稀释剂。
配置
图1示出了减振板片的一种提供的实施例。图中示出了减振板片100，其包括阻尼贴片101，加强贴片102和衬底103。衬底具有与阻尼贴片和加强贴片接触的衬底面104。阻尼贴片和衬底贴片不彼此接触。阻尼贴片和衬底贴片可各自包括用于将贴片粘附到衬底的粘合剂层。在一些实施例中，如图1所示，粘合剂层105连接到衬底103的粘合面106。衬里层107也可以连接到粘合剂层。以此方式，减振板片可以被配置为可以被应用到基础结构以最小化结构振动的目的的标签。
图2示出了图1的阻尼贴片101的剖视图。在一些实施例中，如图2所示，阻尼贴片包括多层阻尼材料201。阻尼材料的每一层可以具有与阻尼贴片中的其他一层或多层阻尼材料相似或不同的组成或厚度。在一些实施例中，阻尼贴片仅包括单层阻尼材料。在一些实施例中，阻尼贴片由单层阻尼材料组成。在一些实施例中，并且如图2所示，阻尼贴片还包括多层加强材料202。例如，可以使用加强材料为阻尼贴片提供结构完整性。在这些实施例中，一层或多层加强材料与一层或多层阻尼材料共延或基本上共延，使得加强材料层是阻尼贴片的元件，而不是单独的加强贴片的元件。加强材料的每一层可具有与阻尼贴片内的其他一层或多层加强材料相似或不同的组成或厚度。在一些实施例中，阻尼贴片仅包括单层的加强材料。在一些实施例中，阻尼贴片不包括加强材料层。选择阻尼材料和加强材料以具有如上所述的性能。例如，与阻尼贴片的加强材料相比，阻尼材料可具有较低的杨氏模量，较低的剪切模量和/或较高的泊松比。阻尼贴片内的层的数量和顺序可以根据对特定应用的适合性而变化，其中，阻尼贴片的总厚度的大部分由一层或多层阻尼材料组成。阻尼贴片可包括未示出的其他层，包括如上所述的用于将阻尼贴片附着到衬底103的粘合剂层。
图3示出了图1的加强贴片102的剖视图。在一些实施例中，如图3所示，加强贴片包括多层加强材料301。加强材料的每一层可以具有与加强贴片中的其他一层或多层加强材料相似或不同的组成或厚度。在一些实施例中，加强贴片仅包括单层加强材料。在一些实施例中，加强贴片由包括单层加强材料。在一些实施例中，并且如图3所示，加强贴片还包括多层阻尼材料302。该阻尼材料可以提供例如对加强贴片的粘附力或弹性。在这些实施例中，一层或多层阻尼材料与一层或多层加强材料共延或基本上共延，使得阻尼材料层是加强贴片的元件，而不是单独的阻尼贴片的元件。阻尼材料的每一层可具有与加强贴片内的其他一层或多层阻尼材料相似或不同的组成或厚度。在一些实施例中，加强贴片仅包括单层阻尼材料。在一些实施例中，加强贴片不包括阻尼材料层。选择加强材料和阻尼材料以具有如上所述的性能。例如，与加强贴片的阻尼材料相比，加强材料可具有较高的杨氏模量，较高的剪切模量和/或较低的泊松比。可以根据对特定应用的适合性来改变加强贴片内的层的数量和顺序，其中，加强贴片的总厚度的大部分由一层或多层加强材料组成。加强贴片可包括未示出的其他层，包括如上所述的用于将阻尼贴片附着到衬底103的粘合剂层。
图4示出了减振板片的另一种提供的实施例。在图中示出了减振板片400，其包括阻尼贴片401，加强贴片402和衬底403。阻尼贴片具有连接的阻尼面404和相对的自由阻尼面405。加强面具有连接的加强面406和相对的自由加强面407。在一些实施例中，如图4所示，阻尼贴片的长度比加强贴片的长度长。在这些情况下，连接的阻尼面的一部分与连接的加强面接触，使得连接的阻尼面的大部分不与连接的加强面接触。在替代实施例中，加强贴片具有比阻尼贴片长的长度。在这些情况下，连接的加强面的一部分与连接的阻尼面接触，使得大部分的连接的加强面不与连接的阻尼面接触。在一些实施例中，如图4所示，衬底连接到自由阻尼面。在替代实施例中，衬底连接到自由加强面。阻尼贴片或衬底贴片可包括用于将贴片粘附到衬底的粘合剂层。在一些实施例中，如图4所示，粘合剂层408连接到衬底。衬里层409也可以连接到粘合剂层。以此方式，减振板片可以被配置为可以被应用到基础结构以最小化结构振动的目的的标签。
还提供了减小基础结构的振动的方法。该方法包括提供基础结构和上述的任何减振板片。该方法还包括将减振板片的衬底连接到基础结构。在一些实施例中，该方法还包括从减振板片移除衬里层以暴露粘合剂层，然后将粘合剂层粘附至基础结构，从而将衬底连接到基础结构。减振板片在基础结构上的优选放置将随基础结构的组成和形式而变化，这在下文更详细地描述。
基础结构可以包含一种或多种金属，一种或多种聚合物，或复合材料或构造的组合物，其在例如汽车工业中发现越来越多的应用，以代替常规金属和聚合物。在一些实施例中，基础结构包括金属。在一些实施例中，基础结构包括钢或铝。在一些实施例中，基础结构是例如汽车的交通工具的部件，并且可以包括主体面板，框架构件或另一结构部件的一部分。
基础结构的结构设计可基于其载荷和支撑位置而分为两种基本类型的***。第一类类似于基于悬臂梁的结构，其中，结构的一部分是自由的，或者在该位置可能经受载荷，而结构的另一部分则在不同的位置被支撑、保持或附接。在这些结构中，减振板片的加强贴片可以邻近支撑件定位，以减小自由端的振动幅度。悬臂结构的最大挠度通常发生在结构的自由端。结果，减振板片的阻尼贴片可以邻近自由端应用作为特别有效的阻尼处理。
图5A示出了连接到支撑件502的悬臂梁501。悬臂梁具有固定端503，该固定端是连接到支撑件的梁的端部；以及与固定端相对的自由端504。悬臂梁具有中性形式505和振动形式506，该振动形式506表示梁在振动时的形式之一。在一些实施例中，并且如图5A所示，悬臂梁的中性形式是线性的或基本线性的。替代地，悬臂梁可以具有包括一个或多个弯曲或角的不同形式。因为悬臂梁的固定端连接到支撑件，所以梁的自由端通常在梁振动时在中性形式和振动形式之间展现出最大的位移。图5A中描绘的***不包括提供的减振板片，并且因此没有演示出在不同位置或程度应用的阻尼贴片和加强贴片的协同作用。
图5B示出了图5A的悬臂梁501，已经使用常规方法和材料在其上添加了加强贴片507。在一些实施例中，并且如图1B所示，加强贴片在接近梁的固定端503的位置处附接到梁。加强贴片可以包括通常比梁的材料硬的材料。以这种方式，加强贴片可以包括刚性结构，该刚性结构可以有助于改变由振动产生的噪声。图5B中描绘的***不包括提供的减振板片，并且因此没有演示出在不同位置或程度应用的阻尼贴片和加强贴片的协同作用。
图5C示出了图5A的悬臂梁501，已向其添加了提供的减振板片，例如图1的板片100。将该板片应用到基础结构梁，以使加强贴片508较靠近梁的固定端503，而阻尼贴片509较靠近自由端504。通过应用这种单个混合构造，如上所述，加强贴片和阻尼贴片各自在它们将独立地最有效的位置处连接到基础结构。加强贴片可以例如位于可以最佳地增强梁的刚度的位置，而阻尼贴片可以例如位于可以最佳地吸收振动能以最小化振动幅度的位置。因为图5C所示的***包括提供的减振板片，所以它演示出在不同位置或程度应用的阻尼贴片和加强贴片的协同作用。
结构的第二基本分类可以归类为固定-固定或简单支撑的梁或板。固定-固定结构在多个端部，多个边界或全部沿其边界被支撑。在每种情况下，自由部分保留在结构的中心。因此，最大挠度通常发生在该中心部分。为了减小挠度，可以在结构的中心放置一个或多个加强件。该放置可以减小结构中的整体挠度，但是这样的加强也可能产生展现出略微远离放置加强件的中心区域的较高挠度的新位置。在这些情况下，混合减振板片允许在较高挠度的这些新位置同时应用阻尼处理。因此，阻尼处理位置可能不同于加强件位置。
图6A示出了固定-固定梁601，其具有连接到第一支撑603的第一固定端602和连接到第二支撑605的第二固定端604。该固定-固定梁具有中性形式606和振动形式607，该振动形式607表示梁在振动时的形式之一。在一些实施例中，并且如图6A所示，固定-固定梁的中性形式是线性的或基本线性的。替代地，固定-固定梁可以具有包括一个或多个弯曲或角的不同形式。因为固定-固定梁的固定端连接到支撑件，所以梁的中心部分608通常在梁振动时在中性形式和振动形式之间展现出最大的位移。图6A中描绘的***不包括提供的减振板片，并且因此没有演示出在不同位置或程度应用的阻尼贴片和加强贴片的协同作用。
图6B示出了图6A的固定-固定梁601，已经使用常规方法和材料在其上添加了加强贴片609。在一些实施例中，并且如图6B所示，加强贴片在接近梁的中心部分608的位置处附接到梁。加强贴片可以包括通常比梁的材料硬的材料。以这种方式，加强贴片可以包括刚性结构，该刚性结构可以有助于改变由振动产生的噪声。图6B中描绘的***不包括提供的减振板片，并且因此没有演示出在不同位置或程度应用的阻尼贴片和加强贴片的协同作用。
图6C示出了图6A的固定-固定梁601，其上已添加了提供的减振板片，例如图4的板片400。将该板片应用到基础结构梁，以使得加强贴片610和阻尼贴片611均定位成邻近梁的中心部分608。因为阻尼贴片大于加强贴片，所以阻尼贴片延伸到梁的新被加强的区域之外，并且可以起到阻尼梁在中心部分和固定端之间的区域中的振动的作用。因此，通过应用这种单个混合构造，如上所述，加强贴片和阻尼贴片各自在它们将独立地最有效的位置处连接到基础结构。因为图6C描绘的***包括提供的减振板片，所以它演示出在不同位置或程度应用的阻尼贴片和加强贴片的协同作用。
图7A示出了固定-固定梁701，其具有连接到第一支撑件703的第一固定端702和连接到第二支撑件705的第二固定端704。该固定-固定梁具有中性形式706和振动形式707，该振动形式707表示梁在振动时的形式之一。在一些实施例中，并且如图7A所示，固定-固定梁的中性形式是线性的或基本线性的。替代地，固定-固定梁可以具有包括一个或多个弯曲或角的不同形式。因为固定-固定梁的固定端连接到支撑件，所以梁的中心部分708通常在梁振动时在中性形式和振动形式之间展现出最大的位移。图7A中描绘的***不包括提供的减振板片，并且因此没有演示出在不同位置或程度应用的阻尼贴片和加强贴片的协同作用。
图7B示出了图7A的固定-固定梁701，已经使用常规方法和材料在其上添加了加强贴片709。在一些实施例中，并且如图7B所示，加强贴片在接近梁的中心部分708的位置处附接到梁。加强贴片可以包括通常比梁的材料硬的材料。以这种方式，加强贴片可以包括刚性结构，该刚性结构可以有助于改变由振动产生的噪声。图7B中描绘的***不包括提供的减振板片，并且因此没有演示出在不同位置或程度应用的阻尼贴片和加强贴片的协同作用。
图7C示出了图7A的固定-固定梁701，已向其添加了提供的减振板片，例如类似于图1的板片100但具有两个阻尼贴片的板片。将该板片应用到基础结构梁，使得加强贴片710定位成接近梁的中心部分708。与加强贴片相比，第一阻尼贴片711被定位成更靠近第一固定端702。第二阻尼贴片711被定位成比加强贴片更靠近第二固定端704。第一阻尼贴片和第二阻尼贴片不接触加强贴片。因为阻尼贴片不与加强贴片共置，所以阻尼贴片可以起到阻尼在中心部分和固定端之间的梁的区域中的振动的作用。因此，因此，通过应用这种单个混合构造，如上所述，加强贴片和阻尼贴片各自在它们将独立地最有效的位置处连接到基础结构。因为图7C描绘的***包括提供的减振板片，所以它演示出在不同位置或程度应用的阻尼贴片和加强贴片的协同作用。
图8A示出了连接到支撑件802的悬臂板801。悬臂板具有固定端803，该固定端是连接到支撑件的板的端部；以及与固定端相对的自由端804。悬臂板具有中性形式805和振动形式806，振动形式806表示板振动时板的形式之一。在一些实施例中，并且如图8A所示，悬臂板的中性形式是平面的或基本平面的。替代地，悬臂板可以具有包括一个或多个弯曲或角的不同形式。因为悬臂板的固定端连接到支撑件，所以当板振动时，板的自由端通常在中性形式和振动形式之间展现出最大的位移。图8A中描绘的***不包括提供的减振板片，并且因此没有演示出在不同位置或程度应用的阻尼贴片和加强贴片的协同作用。
图8B示出了图8A的悬臂板801，已经使用常规方法和材料在其上添加了加强贴片807。在一些实施例中，并且如图8B所示，加强贴片在接近板的固定端803的位置处附接到板。加强贴片可以包括通常比板的材料硬的材料。以这种方式，加强贴片可以包括刚性结构，该刚性结构可以有助于改变由振动产生的噪声。图8B中描绘的***不包括提供的减振板片，并且因此没有演示出在不同位置或程度应用的阻尼贴片和加强贴片的协同作用。
图8C示出了图8A的悬臂板801，已向其中添加了提供的减振板片，例如图1的板片100。将该板片应用到基础结构板上，使得加强贴片808较靠近板的固定端803，并且阻尼贴片809较靠近自由端804。通过应用这种单个混合构造，如上所述，加强贴片和阻尼贴片各自在它们将独立地最有效的位置处连接到基础结构。加强贴片可以例如位于可以最佳地增强板的刚度的位置，并且阻尼贴片可以例如位于可以最佳地吸收振动能以最小化振动幅度的位置。因为图8C中描绘的***包括提供的减振板片，所以它演示出在不同位置或程度应用的阻尼贴片和加强贴片的协同作用。
图9A示出了具有连接到支撑件902的周边的固定-固定-固定-固定板901。在一些实施例中，如图9A所示，固定-固定-固定-固定板的中性形式固定板是平面的或基本平面的。替代地，固定-固定板可以具有包括一个或多个弯曲或角的不同形式。因为固定-固定-固定-固定板的周边连接到支撑件，所以当板振动时，板的中心部分903通常展现出最大的位移。图9A中描绘的***不包括提供的减振板片，并且因此没有演示出在不同位置或程度应用的阻尼贴片和加强贴片的协同作用。
图9B示出了图9A的固定-固定-固定-固定板901，已经使用常规方法和材料在其上添加了加强贴片904。在一些实施例中，并且如图9B所示，加强贴片在接近梁的中心部分903的位置处附接到板。加强贴片可以包括通常比板的材料硬的材料。以这种方式，加强贴片可以包括刚性结构，该刚性结构可以有助于改变由振动产生的噪声。图9B中描绘的***不包括提供的减振板片，并且因此没有演示出在不同位置或程度应用的阻尼贴片和加强贴片的协同作用。
图9C示出了图9A的固定-固定-固定-固定板901，向其添加了提供的减振板片，例如类似于图1的板片100但具有四个阻尼贴片的板片。将该板片应用于基础结构板，以使加强贴片905位于板的中心部分附近。加强板还沿着板的表面位于所有阻尼贴片906之间。阻尼贴片不接触加强贴片。因为阻尼贴片不与加强贴片共置，所以阻尼贴片可以起到阻尼板的在中心部分和固定周边之间的区域中的振动的作用。因此，通过应用这种单个混合构造，如上所述，加强贴片和阻尼贴片各自在它们将独立地最有效的位置处连接到基础结构。因为图9C描绘的***包括提供的减振板片，所以它演示出在不同位置或程度应用的阻尼贴片和加强贴片的协同作用。
图10示出了具有连接到支撑件1002的周边的固定-固定-固定-固定板1001。提供的具有阻尼贴片1003和加强贴片1004的减振板片已被添加到该板上。阻尼贴片不接触加强贴片，并且阻尼贴片围绕加强贴片。因为阻尼贴片不与加强贴片共置，所以阻尼贴片可以起到阻尼板的在中心部分和固定周边之间的区域中的振动的作用。因此，通过应用这种单个混合构造，如上所述，加强贴片和阻尼贴片各自在它们将独立地最有效的位置处连接到基础结构。
本发明还涉及包括如上所述的提供的减振板片中的任何一个或多个的交通工具、器具或电子设备。在一些实施例中，交通工具包括减振板片。在一些实施例中，交通工具是汽车。
预期以下实施例。可以预期特征和实施例的所有组合。
实施例1：一种减振板片，包括：具有一杨氏模量的阻尼贴片；具有一杨氏模量的加强贴片，其中，所述加强贴片的杨氏模量与所述阻尼贴片的杨氏模量之比大于或等于100；和衬底，所述衬底具有与所述阻尼贴片和所述加强贴片接触的衬底面，其中，所述阻尼贴片和所述加强贴片不彼此接触。
实施例2：根据实施例1的实施例，其中，加强杨氏模量与阻尼杨氏模量之比大于或等于10000。
实施例3：根据实施例1或2的实施例，还包括：粘合剂层，该粘合剂层连接到所述衬底的粘合面，其中，所述粘合面与所述衬底面相对；和衬里层，该衬里层与所述衬底相对连接到所述粘合剂层。
实施例4：根据实施例1-3的实施例中任一项的实施例，其中，阻尼贴片基本上围绕加强贴片。
实施例5：根据实施例1-4的实施例中任一项的实施例，其中，所述阻尼贴片包括粘合剂，热塑性聚氨酯，泡沫，金属，复合材料或橡胶中的一种或多种。
实施例6：根据实施例1-5的实施例中任一项的实施例，其中，所述阻尼贴片包括一层或多层阻尼材料，以及一层或多层加强材料，其中，所述阻尼贴片的大部分厚度由所述一层或多层阻尼材料组成。
实施例7：根据实施例1-6的实施例中任一项的实施例，其中，所述加强贴片包括金属，碳纤维增强塑料，玻璃纤维增强塑料或其组合。
实施例8：根据实施例1-7的实施例中任一项的实施例，其中，所述加强贴片包括一层或多层加强材料，以及一层或多层阻尼材料，其中，所述加强贴片的大部分厚度由所述一层或多层加强材料组成。
实施例9：根据实施例1-8的实施例中任一项的实施例，其中，所述阻尼贴片包括第一阻尼贴片，并且其中，所述减振板片还包括：与所述衬底面接触的第二阻尼贴片，其中，所述第二阻尼贴片不与所述加强贴片接触，并且其中，所述加强贴片沿着所述衬底面位于所述第一阻尼贴片和所述第二阻尼贴片之间。
实施例10：一种减振板片，包括：具有一杨氏模量的阻尼贴片；和具有一杨氏模量的加强贴片；其中，加强杨氏模量与阻尼杨氏模量之比大于或等于100；其中，所述阻尼贴片和所述加强贴片彼此接触；并且其中，所述阻尼贴片和所述加强贴片彼此不共延。
实施例11：根据实施例10的实施例，其中，加强杨氏模量与阻尼杨氏模量之比大于或等于10000。
实施例12：根据实施例10或11的实施例，还包括：衬底，该衬底与所述加强贴片相对接触所述阻尼贴片，或与所述阻尼贴片相对接触所述加强贴片；粘合剂层，该粘合剂层与所述阻尼贴片和所述加强贴片相对连接到所述衬底；和衬里层，该衬里层与所述衬底相对连接到所述粘合剂层。
实施例13：根据实施例10-12的实施例中任一项的实施例，其中，阻尼贴片包括粘合剂，热塑性聚氨酯，泡沫，金属，复合材料或橡胶中的一种或多种。
实施例14：根据实施例10-13中任一实施例的实施例，其中，所述阻尼贴片包括一层或多层阻尼材料，以及一层或多层加强材料，其中，所述阻尼贴片的大部分厚度由所述一层或多层阻尼材料组成。
实施例15：根据实施例10-14中任一实施例的实施例，其中，加强构件包括金属，碳纤维增强塑料，玻璃纤维增强塑料或其组合。
实施例16：根据实施例10-15中任一实施例的实施例，其中，所述加强构件包括一层或多层加强材料，以及一层或多层阻尼材料，其中，所述加强贴片的大部分厚度由所述一层或多层加强材料组成。
实施例17：一种减小基础结构的振动的方法，该方法包括：提供经受振动的基础结构；将根据实施例1-8中任一实施例的减振板片与基础结构连接，从而减小基础结构的振动。
实施例18：根据实施例17的实施例，所述基础结构包括悬臂，所述悬臂具有连接到支撑件的固定端以及与所述固定端相对的自由端。
实施例19：根据实施例18的实施例，其中，所述加强贴片比所述阻尼贴片更靠近所述固定端。
实施例20：根据实施例17的实施例，所述基础结构包括梁或板，该梁或板具有连接到第一支撑件的第一固定端，连接到第二支撑件的第二固定端。
实施例21：根据实施例20的实施例，其中，所述阻尼贴片包括第一阻尼贴片，并且其中，所述减振板片还包括：与所述基础结构连接的第二阻尼贴片，其中，所述第一阻尼贴片设置得比所述加强贴片更靠近所述第一固定端，并且其中，所述第二阻尼贴片设置得比所述加强贴片更靠近所述第二固定端。
实施例22：根据实施例17的实施例，所述基础结构包括具有板周边的板，其中，所述板周边的大部分连接到一个或多个支撑件。
实施例23：根据实施例22的实施例，其中，基本上所有的所述板周边都连接到所述一个或多个支撑件。
实施例24：根据实施例22或23的实施例，其中，所述阻尼贴片包括第一阻尼贴片，并且其中，所述减振板片还包括：与所述基础结构连接的第二阻尼贴片，其中，所述加强贴片沿着所述衬底位于所述第一阻尼贴片和所述第二阻尼贴片之间。
实施例25：根据实施例17-24中任一实施例的实施例，其中，基础结构包括金属或聚合物。
实施例26：根据实施例25的实施例，其中，基础结构包括铝或钢。
实施例27：根据实施例17-26中任一实施例的实施例，其中，基础结构是交通工具的部件。
实施例28：根据实施例27的实施例，其中，基础结构是汽车的部件。
实施例29：一种减小基础结构的振动的方法，该方法包括：提供经受振动的基础结构；将根据实施例10-16中任一实施例的减振板片与基础结构连接，从而降低基础结构的振动。
实施例30：根据实施例29的实施例，其中，所述基础结构包括悬臂，所述悬臂具有连接到支撑件的固定端以及与所述固定端相对的自由端。
实施例31：根据实施例29的实施例，其中，所述基础结构包括梁或板，该梁或板具有连接到第一支撑件的第一固定端，连接到第二支撑件的第二固定端。
实施例32：根据实施例29的实施例，所述基础结构包括具有板周边的板，其中，所述板周边的大部分连接到一个或多个支撑件。
实施例33：根据实施例32的实施例，其中，基本上所有的所述板周边都连接到所述一个或多个支撑件。
实施例34：根据实施例29-33中任一项的实施例，其中，基础结构包含金属或聚合物。
实施例35：根据实施例34的实施例，其中，所述基础结构包括铝或钢。
实施例36：根据实施例29-35中任一实施例的实施例，其中，基础结构是交通工具的部件。
实施例37：根据实施例36的实施例，其中，所述基础结构是汽车的部件。
实施例38：一种交通工具，其包括根据实施例1-16中任一实施例的减振板片。
实施例39：根据实施例38的实施例，其中，交通工具是汽车。
尽管已经详细描述了本发明，但是对于本领域技术人员而言，在本发明的精神和范围内的修改将是显而易见的。鉴于前述讨论，结合背景技术和详细描述，本领域中的相关知识和以上讨论的参考文献，其全部公开内容通过引用并入本文。另外，应当理解，下面和/或所附权利要求中记载的本发明的各方面以及各种实施例和各种特征的部分可以全部或部分地组合或互换。在各个实施例的前述描述中，如本领域技术人员将理解的，可以将参考另一实施例的那些实施例与其他实施例适当地组合。此外，本领域普通技术人员将理解，前述描述仅是示例性的，并不旨在限制本发明。

Claims (39)

1.一种减振板片，包括：
具有一杨氏模量的阻尼贴片；
具有一杨氏模量的加强贴片，其中，所述加强贴片的杨氏模量与所述阻尼贴片的杨氏模量之比大于或等于100；和
衬底，所述衬底具有与所述阻尼贴片和所述加强贴片接触的衬底面，其中，所述阻尼贴片和所述加强贴片不彼此接触。
2.根据权利要求1所述的减振板片，其中，加强杨氏模量与阻尼杨氏模量之比大于或等于10000。
3.根据权利要求1或0所述的减振板片，还包括：
粘合剂层，该粘合剂层连接到所述衬底的粘合面，其中，所述粘合面与所述衬底面相对；和
衬里层，该衬里层与所述衬底相对连接到所述粘合剂层。
4.根据权利要求1-2中任一项所述的减振板片，其中，所述阻尼贴片基本上围绕所述加强贴片。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的减振板片，其中，所述阻尼贴片包括粘合剂、热塑性聚氨酯、泡沫、金属、复合材料或橡胶中的一种或多种。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的减振板片，其中，所述阻尼贴片包括一层或多层阻尼材料，以及一层或多层加强材料，其中，所述阻尼贴片的大部分厚度由所述一层或多层阻尼材料组成。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的减振板片，其中，所述加强贴片包括金属、碳纤维增强塑料、玻璃纤维增强塑料或其组合。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的减振板片，其中，所述加强贴片包括一层或多层加强材料，以及一层或多层阻尼材料，其中，所述加强贴片的大部分厚度由所述一层或多层加强材料组成。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的减振板片，其中，所述阻尼贴片包括第一阻尼贴片，并且其中，所述减振板片还包括：
与所述衬底面接触的第二阻尼贴片，其中，所述第二阻尼贴片不与所述加强贴片接触，并且其中，所述加强贴片沿着所述衬底面位于所述第一阻尼贴片和所述第二阻尼贴片之间。
10.一种减振板片，包括：
具有一杨氏模量的阻尼贴片；和
具有一杨氏模量的加强贴片；
其中，加强杨氏模量与阻尼杨氏模量之比大于或等于100；
其中，所述阻尼贴片和所述加强贴片彼此接触；并且
其中，所述阻尼贴片和所述加强贴片彼此不共延。
11.根据权利要求10所述的减振板片，其中，加强杨氏模量与阻尼杨氏模量之比大于或等于10000。
12.根据权利要求10或11所述的减振板片，还包括：
衬底，该衬底与所述加强贴片相对接触所述阻尼贴片，或与所述阻尼贴片相对接触所述加强贴片；
粘合剂层，该粘合剂层与所述阻尼贴片和所述加强贴片相对连接到所述衬底；和
衬里层，该衬里层与所述衬底相对连接到所述粘合剂层。
13.根据权利要求10-12中任一项所述的减振板片，其中，所述阻尼贴片包括粘合剂、热塑性聚氨酯、泡沫、金属、复合材料或橡胶中的一种或多种。
14.根据权利要求10-13中任一项所述的减振板片，其中，所述阻尼贴片包括一层或多层阻尼材料，以及一层或多层加强材料，其中，所述阻尼贴片的大部分厚度由所述一层或多层阻尼材料组成。
15.根据权利要求10-14中任一项所述的减振板片，其中，所述加强构件包括金属、碳纤维增强塑料、玻璃纤维增强塑料或其组合。
16.根据权利要求10-15中任一项所述的减振板片，其中，所述加强构件包括一层或多层加强材料，以及一层或多层阻尼材料，其中，所述加强贴片的大部分厚度由所述一层或多层加强材料组成。
17.一种减少基础结构的振动的方法，所述方法包括：
提供经受振动的基础结构；和
将根据权利要求1-8中任一项所述的减振板片连接到所述基础结构，从而减小所述基础结构的振动。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述基础结构包括悬臂，所述悬臂具有连接到支撑件的固定端以及与所述固定端相对的自由端。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述加强贴片比所述阻尼贴片更靠近所述固定端。
20.根据权利要求17所述的方法，其中，所述基础结构包括梁或板，该梁或板具有连接到第一支撑件的第一固定端，连接到第二支撑件的第二固定端。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述阻尼贴片包括第一阻尼贴片，并且其中，所述减振板片还包括：
与所述基础结构连接的第二阻尼贴片，其中，所述第一阻尼贴片设置得比所述加强贴片更靠近所述第一固定端，并且其中，所述第二阻尼贴片设置得比所述加强贴片更靠近所述第二固定端。
22.根据权利要求17所述的方法，其中，所述基础结构包括具有板周边的板，其中，所述板周边的大部分连接到一个或多个支撑件。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，基本上所有的所述板周边都连接到所述一个或多个支撑件。
24.根据权利要求22或23所述的方法，其中，所述阻尼贴片包括第一阻尼贴片，并且其中，所述减振板片还包括：
与所述基础结构连接的第二阻尼贴片，其中，所述加强贴片沿着所述衬底位于所述第一阻尼贴片和所述第二阻尼贴片之间。
25.根据权利要求17-24中任一项所述的方法，其中，所述基础结构包括金属或聚合物。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述基础结构包括铝或钢。
27.根据权利要求17-26中任一项所述的方法，其中，所述基础结构是交通工具的部件。
28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述基础结构是汽车的部件。
29.一种减少基础结构的振动的方法，该方法包括：
提供经受振动的基础结构；和
将权利要求10-16中任一项所述的减振板片连接到所述基础结构，从而减小所述基础结构的振动。
30.根据权利要求29所述的方法，其中，所述基础结构包括悬臂，所述悬臂具有连接到支撑件的固定端以及与所述固定端相对的自由端。
31.根据权利要求29所述的方法，其中，所述基础结构包括梁或板，该梁或板具有连接到第一支撑件的第一固定端，连接到第二支撑件的第二固定端。
32.根据权利要求29所述的方法，其中，所述基础结构包括具有板周边的板，其中，所述板周边的大部分连接到一个或多个支撑件。
33.根据权利要求32所述的方法，其中，基本上所有的所述板周边都连接到所述一个或多个支撑件。
34.根据权利要求29-33中任一项所述的方法，其中，所述基础结构包括金属或聚合物。
35.根据权利要求34所述的方法，其中，所述基础结构包括铝或钢。
36.根据权利要求29-35中任一项所述的方法，其中，所述基础结构是交通工具的部件。
37.根据权利要求36所述的方法，其中，所述基础结构是汽车的部件。
38.一种交通工具，包括根据权利要求1-16中任一项所述的减振板片。
39.根据权利要求38所述的交通工具，其中，所述交通工具是汽车。
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