Смирнов Владимир Александрович - Кандидат техн.наук, доцент кафедры Теоретической и строительной механики; ведущий научный сотрудник лаборатории «Комплексные проблемы виброакустики»,
г. Москва.
Vladimir A. Smirnov - PhD in Technical Sciences, Associate Professor of Theoretical and Structural Mechanics Department; Leading Researcher at the "Complex Problems of Vibroacoustics" Laboratory,
Moscow.
В статье решается задача идентификации параметров моделей вязкоупругих материалов, выполненных из вспененного полиуретана с замкнутыми порами по результатам его испытаний на DMA-анализаторе (dynamical mechanical analysis). DMA-испытания позволяют определить вязкоупругие характеристики материалов – комплексный модуль упругости в широком диапазоне частот. Для инженерных приложений наиболее важным для практического применения является диапазон частот в пределах 1 – 1000 Гц – для решения проблем динамики (виброизоляции и сейсмоизоляции) и акустики (защита от структурной звукопередачи). При этом в инженерной практике используют разнообразные феноменологические модели материалов – начиная от модели Кельвина-Фойгта (КФ) и стандартного линейного твёрдого тела (СЛТ) – до моделей, содержащих дробные производные – дробная модель КФ, дробная модель СЛТ, в том числе с несколькими параметрами дробности. Используя результаты DMA-испытаний: зависимости действительной и мнимой частей модуля упругости от частоты, подбирают параметры указанных моделей используя метод наименьших квадратов. Оценивается точность аппроксимации, а также полученные параметры моделей для выбранного типа материала.
The article addresses the problem of identifying parameters for viscoelastic material models made from closed-cell polyurethane foam based on results obtained using a dynamic mechanical analyzer (DMA). DMA testing allows determining viscoelastic characteristics of materials — complex elastic modulus over a wide frequency range. For engineering applications, the most important practical application is within the frequency range of 1–1000 Hz to solve problems related to dynamics (vibration isolation and seismic insulation), as well as acoustics (protection against structural sound transmission). In engineering practice, various phenomenological material models are used, ranging from Kelvin-Voigt (KV) model and standard linear solid (SLS) model up to fractional derivative-based models such as fractional KV model, fractional SLS model including those with multiple fractional parameters. Using DMA test results—dependencies of real and imaginary parts of elastic modulus versus frequency, these models' parameters are adjusted by means of least squares method. The accuracy of approximation along with identified model parameters specific to the chosen type of material are evaluated.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.