多零件和螺接結合點材料阻尼特性-金相圖像顯微鏡
材料阻尼與結構變形時損失的內部能量有關。當給一個長
條施加軸向拉力時，它不會馬上伸長到一個新的長度。由于長條緩
慢蠕變到其新的穩定的長度，這會有一個小的時間滯后。當外部載
荷撤銷時，該過程會逆轉，長條試圖緩慢地縮回到其原來的長度。
因為有些應變能已經轉化為熱能，可利用的能量減少了，因此長條
決不會完全回到其原來的位置�，F在給長條施加相等的壓縮載荷，
上面描述的作用將以相反的方向發生。當畫出正負應力作用下的正
負應變曲線時，將形成一個遲滯回線，結構材料和黏彈材料的遲滯
回線稍有不同�；鼐�所包圍的區域是每個應力循環的能量損失的度
量。因此，該區域就變為材料的阻尼特性能力的度量。材料中較高
的應力和應變，將增大回線的區域，它表明：較高的應力和應變將
產生較大的阻尼。
估算材料阻尼的另一個方法是測量自由振動結構中的振幅變化
。當移出和放開受測的梁結構要素時，因為能量的消耗，梁將以逐
漸減小的振幅上下自由振動，較終趨于靜止。能夠利用材料阻尼的
另一個方法是將若干橡膠條粘在螺接蓋板的內表面。當蓋板螺接到
適當的位置時，橡膠的布置應使它們的下邊壓在插入式PCB的無支
撐的頂邊。橡膠條提供兩個功能：它們為PCB增加某種附加支撐，
并且增大PCB上的阻尼。對于外加的新系統來說，這種布置工作良
好。但是，在這些系統服務幾年之后，振動和沖擊環境較終會使橡
膠條磨損，這樣，外加的支撐和外加的阻尼會隨時間而變得不太有
效。
結構阻尼特性
結構阻尼與振動期間由于螺接和鉚接接合面的摩擦、裝配
結構中的樞軸連接的摩擦以及各種表面間的滑動、拍擊和碰撞引起
的能量損失有關。在生產裝配結構上的振動試驗表明：絕沒有兩個
相同的表觀結構以完全相同的方式起作用。它們的傳輸率和固有頻
率總會有一些小的變化。這是由制造公差，金屬片的厚度，表面粗
糙度，結合面壓力，表面平面度，材料硬度，組裝時螺釘或鉚釘的
數量，螺釘的尺寸、間距和力矩，接合面的干濕，濕度條件，組裝
順序以及許多其他因素的不同而引起的。
振動試驗必須仔細地規劃，以獲取任何結構的傳輸率和固
有頻率。使用真實結構代替模型進行試驗總會更好些。當必須使用
模型時，它應該接近于真實結構。凡可能之處，試驗應使用所要求
的加速度輸入值進行。由于使用真實硬件進行試驗總會擔心真實硬
件出現損壞，因而常常使用較低的試驗量值。插入式PCB非線性程
度很大，因而使用較低的輸入加速度試驗量值會導致較低的應力和
較小的阻尼。而較小的阻尼將會導致較高的傳輸率和固有頻率。因
此，只要知道了結構的非線性特性，就不應存在利用降低了的輸人
加速度值進行振動試驗的問題。
在具有許多零件和螺接結合點的大型系統中，結構阻尼總
是會大于材料阻尼。增大材料應力會增大材料阻尼，并減小傳輸率
。增大材料應力還將縮短材料的疲勞壽命。為設計劃算的電子系統
，必須了解這種權衡關系。
