技術レポート
制振材料とその性能測定について

（1） 基材の影響の除去：

制振材料を片面に貼った２層型梁などでは、測定した損失係数は制振材と基材からなる複合体としての特性となる。ノモグラム解析に必要な材料単体の特性(損失係数、弾性率) は梁の理論である“RKU 基礎方程式”（ヤング率等の計算参照）によって基材の影響を計算上取り除く。

（2） 温度 - 周波数換算則の適用：

制振材料の制振特性（動特性）は温度と周波数の両方に依存するため、弾性率や損失係数をこの両パラメータについて表わそうとすると３次元表示が必要となる。ここで重要なのが温度 - 周波数換算則である。温度 - 周波数換算則は粘弾性材料（特にガラス転移領域）において良く成立し、温度の変化を周波数の変化に置き換える（換算周波数）ことによって、制振材料の動特性を２次元で表現することができる。 基準温度 T₀ をガラス転移温度 T_g にとると、WLF式（１式）はほぼ C₁ = 17.44、 C₂ = 51.6 となる。 WLFは非晶性高分子に対してよく成立する。一方、結晶性分子やフィラーが入ると誤差が増し、ガラス転移温度 T_g 以下では誤差が大きいといわれている。

（3） マスターカーブ（合成曲線）：

温度 - 周波数換算則を適用し、複数の温度データを連続した１本のマスターカーブに合成する。換算周波数ノモグラムは、こうして得られた制振材料単体の損失係数とヤング率を換算周波数軸上にプロットすれば完成する。また、この複雑な特性を取扱い易くする目的で、あらかじめ 用意した粘弾性特性のモデル式にカーブフィットさせ、粘弾性特性を幾つかのパラメータで表すことも行われている。

前述の RKU式を使って求めた制振特性単体の特定の温度（T_-2 〜 T₊₂ ）における弾性率(ヤング率)を図5 に、損失係数を図6 に一例として示す。

ノモグラム作成時には、以下に示すような点を留意する必要がある。

下図8に換算周波数ノモグラムの一例を示す。左側の縦軸は、 損失係数( η､●)と貯蔵弾性率(ヤング率 E’､×)、および損失弾性率 E”､●）を表し、右側の縦軸は、周波数 f を表す。下側の横軸は換算周波数 f_rで、物理的には意味がないが温度条件を含んだ軸である。上側の横軸は温度（℃）を表す。

次に、周波数が 100 Hz で温度 20 ℃ における制振材料単体の損失係数とヤング率を求める手順を示す。