金属橡胶隔振器动力学模型与分析

综合考虑金属橡胶隔振器的阻尼形成机理,对金属橡胶隔振器的恢复力进行非线性描述,建立了动力学模型,对金属橡胶隔振器的动力学特性进行了研究,在理论研究和实验研究中采用了能量法进行金属橡胶隔振器的参数识别.同时将实验研究结果与理论研究结果进行了对比分析,验证了识别方法的正确性和准确性.图5,参10.     

橡胶V带静动态力学模型的建立

通过建立橡胶V带-静动态力学模型，对动态中的橡胶带微元流层之间的作用进行力学分析，得出了描述橡胶V带工作的动态微分方程，为橡胶V带的改进和分析提供了理论基础。     

聚合物粘弹性及其力学模型

针对经典粘弹性力学模型不能准确描述聚合物材料力学行为这一缺点,建立了一种能反映聚合物材料各种力学现象的力学模型,该模型可以准确地描述聚合物的蠕变行为和应力松弛现象．利用具有不同弹性刚度和粘度的双弹簧双活塞元件,运用流变学和弹性力学原理,得出了聚合物粘弹性的物理模型和数学表达式．文中最后讨论了交变载荷下聚合物的粘流特性,并得到以下结论：(1)在交变载荷下,聚合物的粘性流动与振幅成正比;(2)振动频率存在一个最佳值,只有当频率等于这个最佳值时,其对粘性流动的影响才是最大的。     

变激励条件下金属橡胶非线性减振器试验研究

以某型金属橡胶非线性减振器为研究对象,对其进行了静态试验及不同正弦激励条件下动态试验,建立了基于双折线本构关系的数学模型,并利用粒子群优化算法对不同激励条件下减振器模型的参数进行了识别,通过识别参数的对比得到了减振器各参数在不同激励情况下的变化趋势. 结果显示对金属橡胶非线性减振系统进行动力学分析时,必须首先对实际工况下减振器进行动态试验,再通过参数识别获取减振器准确的数学模型,才能对金属橡胶减振系统进行准确的动力学分析.      

金属橡胶阻尼元件的性能研究

对金属橡胶减振器的性能进行了实验研究,考察了成型密度、高度、预压缩程度和激励力大小等对单自由度系统阻尼性能的影响。结果表明,适当的调节金属橡胶的结构参数,可以有效地提高其对承载物体的减振效果。     

金属橡胶压缩性能影响因素及细观模型研究

分析了几种主要制备参数及温度对金属橡胶静态压缩特性的影响,利用悬臂曲梁单元建立了金属橡胶的细观力学模型。经过大量试验,结合最小二乘法,对细观模型的参数进行拟合求解,得到了包含制备参数及温度的模型表达式。通过将模型验证结果与实验曲线对比后发现,理论模型有较高的精度,可以比较全面地反映金属橡胶的刚度特性,为金属橡胶的实际应用提供了理论参考。     

测定橡胶Mooney—Rivlin模型常数的一种新方法

提出了一种新的Ｍｏｏｎｅｙ－Ｒｉｖｌｉｎ模型的常数测量方法，并对坦克负重轮橡胶的３个试样进行了测试，测试结果用于对试样有限元计算，计算结果与试验结果吻合得很好。     

负重轮橡胶轮缘有限元分析及力学特性拟合

采用均匀设计法,选取履带车辆负重轮橡胶轮缘的２４组不同几何参数,建立橡胶轮缘的三维有限元分析模型,用ＡＮＳＹＳ有限元分析软件计算橡胶轮缘的位移,应力和应变分布情况,最后对橡胶轮缘的最大径向位移,应力和应变进行多元线性回归。得到了橡胶轮缘的最大径向位移,应力和应变随７个影响因素的拟合特性,试验验证表明,所得拟合公式有实用价值。     

板式橡胶支座滑动摩擦性能试验及其力学模型

针对汶川地震中小跨度梁桥出现的板式橡胶支座滑动的典型震害,对板式支座与钢板间的滑动摩擦性能进行了试验研究,分析了竖向正压力和滑动速率对支座滑动摩擦性能的影响规律,试验结果表明,在发生明显滑动之前,支座以水平剪切变形为主,伴随少量的相对滑动,其名义剪切模量在700~1 100kPa之间;板式支座与钢板间的滑动摩擦系数与支座的竖向压应力呈负相关,与滑动速率呈正相关.最后建立了考虑板式支座与钢板间滑动摩擦性能的精细化力学模型,以考虑多种因素对支座滑动效应的影响.     

密封填料的粘弹性及其力学模型

在综合分析了密封填料的弹性恢复，弹性后效，粘性流动及应力松弛等粘弹性的基础上，建立了反映密封填料粘弹性的力学模型，得出应力－应变关系的本构方程。这有助于探讨密封填料在动态工作条件下其粘弹特性各个方面的变化特征以及对密封性能的影响，有助于实现软填料密封的研究由宏观特性向微观机理的转变，有助于开发综合特性优良的密封填料。     

非成型向金属橡胶减振器的减振性能

金属橡胶非成型向具有很好的刚度、耐腐蚀性、又具有一定阻尼等特性. 以其为承载主体,设计出一款应用于舰艇大质量管路减振的新型减振器. 基于双折线本构关系,用等效线性化方法建立减振器的动力学模型. 通过正弦激励加载试验,研究不同激振力、不同阻尼元件密度、不同预紧间距以及不同布置方式对新型减振器减振效果的影响. 根据预紧间距和布置方式的试验情况,对减振器结构设计和实际安装进行优化. 试验发现,激振力对减振性能影响效果显著,减振性能随着激振力的增加而增加,随阻尼元件密度增加而降低,随预紧间距减小而降低. 研究结果对舰艇管路系统减振措施等工程应用提供了理论指导和实验依据.     

基于非成型向金属橡胶的大载荷管路减振器的阻尼耗能特性研究

针对所设计的大载荷管路系统用金属橡胶减振器,进行阻尼耗能特性研究.采用单因素控制和正交试验的方法,研究该减振器在正弦激励作用下,其阻尼耗能特性随外部激励频率、金属橡胶密度、激励振幅、预紧间距和温度的变化情况,以及该减振器阻尼耗能特性对于不同影响因素的敏感程度.研究发现,该减振器的阻尼耗能性能随着激励频率的增加而增加,随着加载振幅的增加而降低,而随着预紧间距的增加而减小.当温度范围为30～200℃时,该减振器的阻尼耗能性能变化不大,在200～300℃时阻尼耗能性能随温度的增加而减小.通过正交试验的极差分析,得到各因素对该金属橡胶减振器阻尼耗能性能的影响程度依次为:激励振幅>预紧间距>金属橡胶密度>激励频率.     

叠层橡胶隔震支座的低温往复试验及等效阻尼比推算

介绍了对-20、-35、-50℃低温环境中叠层橡胶隔震支座进行往复水平推剪试验的思路和主要结果,论述了采用Matlab/Simulink工具箱建立的用Bouc-Wen模型模拟橡胶隔震器滞变回复力的多目标优化拟合数学模型和求解方法.对-50℃的温度条件下与室温下阻尼值的相对变化关系进行了对比,指出在低温环境下叠层橡胶隔震支座的阻尼比略有降低.     

天然橡胶/杜仲胶复合材料的制备及其阻尼性能研究

在天然橡胶(NR)中引入杜仲胶(EUG),以环氧化天然橡胶(ENR)/受阻酚AO-80(质量比为25∶20)为阻尼相,制备了NR/EUG/ENR/AO-80复合材料,并测定了复合材料的硫化特性、力学性能、结晶性能与动态力学性能。结果表明：复合材料在常温范围内具有较高的损耗因子与较宽的阻尼温域,当NR与EUG的质量比为60∶40时复合材料具有最大的损耗因子峰值,并且随着EUG含量的增加,总体上复合材料在常温范围内的储能模量逐渐增大;复合材料的玻璃化转变温度出现在-60℃附近,并且随着EUG含量的增加,复合材料开始出现EUG结晶的熔融峰,结晶度和熔融温度逐渐增大。扫描电子显微镜(SEM)测试结果表明复合材料的断面较为平整,ENR改善了两相的相容性;透射电子显微镜(TEM)测试结果表明NR与EUG两相之间具有明显的分界。复合材料在低应变下表现出高柔性的特点,同时具有较高的拉伸强度和拉断伸长率。     

公路梁桥高阻尼橡胶支座优化配置研究

减隔震设计是较为有效的抗震措施,高阻尼橡胶支座(HDR)亦因其较好的减隔震效果在公路梁桥中广泛应用。采用非线性时程分析法对软弱场地中配置不同减隔震支座的梁式桥进行地震响应分析,研究发现高阻尼橡胶支座的减隔震效果优于相同支承能力的板式橡胶支座。然而,无论是滑动式板式支座还是滑动式高阻尼橡胶支座均会导致相应桥墩处的支座位移过大,且各项地震响应与其他各墩差异较大,荷载在各墩间分配不均。通过改变边墩处高阻尼橡胶支座的刚度及类型,分析对比了支座的各项参数对桥梁结构地震响应的影响规律。研究发现全桥采用刚度相近的高阻尼橡胶支座时能够达到全桥各墩抗震性能的均衡、减小地震作用对桥梁结构及支座的破坏。     

废胶粉／丁基橡胶／受阻酚混杂体阻尼性能的研究

采用合适的混合工艺条件制得有一定使用性能的废胶粉／丁基橡胶／AO-60共混阻尼材料,当废胶粉／丁基橡胶／AO-60共混比为60：40：25时,材料阻尼性能最好,阻尼损耗因子最高为0．63;随着AO-60含量的逐步增加．混杂体阻尼性能显著提高;在同一配比下的废胶粉／丁基橡胶／AO～60,加入经淬火处理的AO-60混杂体阻尼材料比加入未经淬火处理的AO-60混杂体阻尼材料的阻尼损耗因子低。     

导线张力对防振器防振效果影响试验与数值研究

为了研究导线中张力大小对不同防振装置的防振效果的影响规律,设计了导线微风振动室内模拟试验,测试不同张力大小、防振方案、激振频率和激振振幅的导线振动水平。试验结果表明,导线-防振装置体系的固有频率与导线中张力的大小有关,防振锤与阻尼线的防振效果随导线张力大小的变化规律有所不同;而且张力大小对防振装置防振效果的影响程度也因防振方案的改变而有所差异。建立了导线-防振装置体系的有限元模型,做找形分析,在找形的基础上进行谐响应分析。数值仿真结果与试验研究中得到的规律吻合较好。     

金属橡胶材料孔隙结构特性参数

通过对金属橡胶材料微观孔隙结构进行合理的简化,以毛细管模型为基础,根据相关的流体力学公式,采用理论分析与实验验证相结合的方法,对金属橡胶材料的孔隙度、比表面积、平均孔径及最大孔径等参数进行研究,推导出其相应的理论计算公式,并通过压汞实验法对理论计算公式进行验证。结果表明:金属橡胶比表面积仅与其孔隙度和丝线直径有关,比表面积随着孔隙度增加线性降低,且与丝线直径成反比关系。平均孔径是孔隙度和丝线直径的函数,随着孔隙度增加,平均孔径增大,丝线直径与平均孔径呈线性递增关系。金属橡胶最大孔径随着孔隙度增大呈非线性增大,丝线直径与最大孔径呈线性递增关系,其最大孔径不受其材料厚度影响。     

环形金属橡胶隔振器系统建模与实验研究

以航空发动机导线插头支座用环形金属橡胶隔振器的具体需求为背景,对环形金属橡胶隔振器进行了建模与实验研究.借助于动力学原理和迟滞理论,建立了隔振器的振动系统模型,并对模型中的参数进行了讨论,得出环形金属橡胶隔振器的动态频响特性.利用静态实验对不同初始变形时环形隔振器的局部刚度特性进行了分析,并通过动态实验对环形隔振器的动态频响特性进行了验证.结果表明,该隔振器具有独特的刚度和阻尼特性,其初始变形对隔振器固有频率和传递率具有较大影响.图7,表1,参11.