减振元件冲击特性研究

由橡胶和金属粘结而成的减振元件结构形状复杂多变，多年来国内大都采用经验公式设计，但对于结构复杂的减振元件缺乏理论基础。本文通过对WH系列及BSH-3500、ZU-2700和ZW16400减振元件进行研究，应用有限元理论和数值仿真进行计算，得到减振元件的静动刚度和冲击刚度，并与实验结果进行比较，得出在有限位器作用情况下的减振元件理论计算与实验结果比较，能够满足工程需要，为完善现有的经验公式奠定了理论基础。     

橡胶悬置元件结构参数优化设计方法

由于橡胶悬置元件的结构比较复杂,截面不规则,无法用传统的优化方法对其结构优化.利用遗传算法和神经网络相结合的策略对橡胶悬置元件的几何结构参数进行优化,即用神经网络学习算法建立橡胶悬置元件几何结构参数与其三个方向刚度的非线性全局映射关系,获得遗传算法求解结构优化问题所需的目标函数,用遗传算法进行优胜劣汰的寻优搜索运算,求出最优解.优化结果表明,橡胶悬置元件结构参数优化设计方法是可行的.     

橡胶减振垫板刚度监测系统研究

近年来铁路运输的快速发展,对轨道橡胶减振垫板刚度提出更高的要求,研究其刚度性能具有重大的安全意义和经济前景,为此设计研究一种基于电测应变法的橡胶减振垫板刚度监测系统,包括传感器模块、无线数据传输模块、Lab VIEW软件模块三部分,利用应变片将橡胶减振垫板受加载力作用时的应力应变转化为电测信号,进而对垫板的刚度进行分析。采用该系统进行垫板静刚度测试实验,实验中该系统能够及时有效的采集垫板在受不同加载力作用时的电压幅值,电压幅值会随着加载力的变化而变化。同时,系统在垫板锥体中部45°贴片位置处测得的电压幅值与刚度成一次函数关系,可有效监测减振垫板的刚度变化。     

船舶推力轴承纵向橡胶减振器设计

介绍设计一种嵌入式船舶推力轴承纵向橡胶减振器,以隔离由于螺旋桨脉动推力激励而引起的船舶轴系纵向振动。首先,建立减振系统的动力学简化模型,通过计算分析对减振块刚度参数进行优化设计;其次,根据刚度优化结果和相关经验公式对橡胶减振块的外形尺寸进行设计;最后对减振块的强度特性进行校核分析。结果表明所设计的减振器满足强度指标要求;在此基础上,提出橡胶减振块在推力轴承上的具体布置形式、开槽及装配固定方案,为船舶推力轴承纵向减振器的设计计算提供参考。     

橡胶减振元件中高频机械阻抗的数值模拟

由于驻波效应,橡胶减振元件受宽频带激励会产生中高频段共振,导致减振效果下降,舰船水下中高频段声辐射量增大,因此掌握橡胶减振元件中高频振动隔离性能非常重要.基于有限元高频适用范围的关系理论结合大型通用有限元软件ABAQUS,采用结构阻尼法分析减振元件的高频振动特性（点阻抗、传递阻抗和隔振传递率）,获得了与试验数据结果相一致分析结果,表明采用结构阻尼数值方法分析橡胶减振元件的动态性能是一种可行的中高频振动隔离性能评估手段.     

用于电梯曳引机减振的MR-SRC减振器设计与分析

针对现有曳引机减振常采用的高分子减振垫因环境因素而引发性能大幅退化问题,以电梯曳引机减振器的工程应用需求为导向,确定减振器所需阻尼元件的刚度后,采用真空渗流技术将硅橡胶填充入金属橡胶孔隙并形成包覆,研制出一款耐环境影响的高性能金属橡胶/硅橡胶连续互穿相复合减振材料(metal rubber-silicone rubber continuous interwoven phase composite damping material, MR-SRC)。然后基于实际结构建立电梯曳引机的有限元数值模型。对加装MR-SRC减振器前后的电梯曳引机进行了模态分析,确定了整体结构的固有频率和振型。对MR-SRC减振器进行冲击响应分析,对比不同MR-SRC材料和冲击载荷对响应的影响,校核减振器的强度。接着,基于MR-SRC的近似等效,对减振器系统的冲击响应进行了理论计算,得出金属橡胶密度为1.8 g/cm³的MR-SRC减振器对减振效果最佳。最后将所制备的MR-SRC减振器安装于实际电梯曳引机,按照电梯减振国标要求,测试电梯在运行过程中的加速度和速度变化,计算并校核电梯运行的相关特...     

壳间新连接结构形式下双层圆柱壳声振性能分析

从衰减振动波传递入手,对双层壳间连接结构进行了声振设计。运用减振隔振原理和Snowdon隔振模型,提出具有高弹性、高阻尼的近似质量—弹簧—阻尼减振特性的橡胶—质量块新型壳间连接结构,并对双层壳声振特性进行了数值仿真分析,最后讨论了连接元件刚度、材料阻尼和中间质量块变化对双层壳声振传递特性的影响。研究表明：提出的新型壳间连接结构能有效降低双层壳振动声辐射;弹性连接元件的刚度、阻尼和附加中间质量变化对减振降噪效果有较大的影响。研究结果可供潜艇声隐身设计参考。     

金属橡胶包覆管路阻尼结构减振性能研究

提出薄片型金属橡胶制备难点,并解决了其制备难题。基于双折线模型,对管路包覆阻尼结构做力学分析及合理性简化,建立合适的力学模型,利用等效线性化方法将单自由度滞迟系统力学模型做线性等效,分析了金属橡胶刚度和阻尼随激振力变化规律,并进行了试验验证。同时提出表征包覆阻尼结构减振性能的表征量,通过试验研究了金属橡胶包覆阻尼结构的减振特性随其成型密度、包覆层数、激励量级的变化规律,为管路系统减振等工程应用提供了理论和实验依据。     

变刚度隔振系统动力特性及仿真

为了研究多级变刚度隔振系统的振动规律,建立变刚度弹簧结构振动分析模型,推导对于变刚度弹簧的理论解析解表达式,计算不同刚度情况下结构强迫振动的时域和频域振动曲线,比较不同频段的变刚度弹簧和定刚度弹簧的振动情况,并对全频段的振幅有效值和力传递率进行计算,根据经济性、减振效果、力传递等方面对变刚度减振结构的特性做出分析。结果表明在保证结构强度的前提下,变刚度结构在低频段的减振效果明显好于定刚度结构,在隔振区的振动效果也明显好于同等强度的定刚度结构,同时二级弹簧还有负向限位的作用。此变刚度结构对于工程中一些刚度变化的减振结构有一定的工程指导意义。     

副车架计算模态分析中衬套动刚度的当量方法

针对副车架计算模态分析中橡胶衬套的处理问题,在有限元分析软件中以CBUSH单元模拟橡胶衬套,并以橡胶衬套动刚度的当量值作为CBUSH单元的刚度赋值。从动刚度与静刚度之比的角度出发,提出一种基于橡胶衬套静刚度的动刚度当量方法,称之为"橡胶衬套动刚度的修正系数当量方法"。运用正交试验设计,通过试验模态与计算模态的对比验证所提橡胶衬套动刚度当量方法的有效性,同时,明确不同位置的橡胶衬套对模型精度的影响规律,可应用于相关建模分析中。     

基于橡胶隔振器动静态试验的弹性材料参数反演及预测模型研究

本研究根据WH150橡胶隔振器的动静态实测数据,通过Abaqus与Isight联合仿真,反演弹性材料的超弹本构参数和黏弹本构参数。输入反演的橡胶本构参数,建立橡胶隔振器的预测模型,该模型推导出的三向静刚度、动刚度和动态传递率误差均小于10%。将预测模型应用于隔振器实际使用工况的计算中,可快速评估橡胶隔振器的实际共振频率和疲劳寿命。      

橡胶隔振器系列化设计方法研究

推导了橡胶隔振器静刚度与结构参数、材料硬度的关系式，结合有限元分析技术，提出橡胶隔振器的系列化设计方法并给出应用实例。该设计方法用以指导如何有效地调整各设计参数，实现橡胶隔振器系列化产品的快速开发。     

橡胶隔振器非线性动力学模型理论与实验研究

基于静态压缩实验、广义胡克定律和应变能密度推导了描述橡胶超弹性的本构关系,进而获得了橡胶隔振器静态刚度模型;在此基础上,提出基于动态激振实验的动态刚度模型,该模型由橡胶隔振器静态刚度、位移系数和频率系数组成。在此基础上,对单自由度质量-隔振器系统进行数值仿真和实验测试,二者获得的系统的固有频率基本吻合,验证了所提出的橡胶隔振器动力学模型的正确性。研究结果为获得橡胶隔振器静、动态刚度模型提供了简洁、实用的思路,并为研究含有隔振器的动力系统的动力学特性提供了理论基础。     

橡胶减振器的动静比影响因素

通过实验,首先提出橡胶的拉伸强度、扯断伸长率与减振器的动静比间存在一定的关系。解读胶料的拉伸性能曲线,有助于橡胶减振器胶料配方实验。提出胶料的200 %定伸强度对减振器性能的定性判断,胶料的200 %定伸强度越大,动静比越小。另外,还对胶料的应力-应变曲线进行分析,结果显示该曲线与应变轴间的夹角越大,由该胶料制备的产品动静比越小。阐述了配合剂（主体胶料、炭黑、硫黄用量）对动静比的影响,并通过分析比较应力-应变曲线,判断不同配方胶料阻尼特性、疲劳性能优劣;减振器浸油后会使胶料性能和动静比发生变化,此趋势也可由应力-应变曲线分析得到。     

非线性橡胶隔振器的冲击响应特性研究

为了研究非线性橡胶隔振器的冲击响应特性,考虑到阻尼非线性特性的影响,建立一个8参数的非线性响应力参数模型,由此描述橡胶隔振器的冲击响应力与位移的迟滞回线特性。选择某型渐硬型橡胶隔振器为研究对象,采用跌落式冲击实验方案获得不同工况下的橡胶隔振器冲击响应,以及不同冲击速度、冲击脉宽下的冲击刚度变化规律。通过最优参数的拟合,结果表明实测响应与模型预测值已基本相近。     

橡胶隔振器高频动态特性的计算方法

该文采用一种由Mooney-Rivlin模型和多个Maxwell模型叠加组成的非线性粘弹性本构模型,用于计算橡胶隔振器的高频动态特性。该文给出了在时域和频域范围内拟合本构模型中粘弹性参数的方法,利用拟合得到的本构模型参数,对某款橡胶悬置跨点动态特性进行计算,并与实验结果进行对比。该文还建立了橡胶隔振器等效力学模型,分析了原点动刚度和跨点动刚度的区别,分析表明:使用跨点动态特性测试法可消除测试中附加惯性力的影响,适用于橡胶隔振器高频动特性的测试;同时,该文搭建了橡胶隔振器有限元模型,分别用于分析其跨点动刚度与原点动刚度,并将分析结果与实验结果进行对比,分析结果验证了有限元模型和力学模型的正确性。除此之外,该文还分析对比了时域（松弛、蠕变）和频域（简谐动态试验）拟合粘弹性参数方法的优缺点。     

轨道用隔振器静动刚度测试

介绍了用MTS810-100kN电液伺服材料试验机进行橡胶或塑料制品、构件等静动刚度测试时可选用的几个应用软件的特点，在此基础上，依据一定的测试条件，完成了一组轨道用隔振器的静动刚度测试，并分析了试验系统变形对隔振器静、动刚度测试结果的影响。结果表明，在试验数据的处理中应该扣除试验系统的相对变形。     

非规则弹性片高静低动的隔振特性

在前人对斜置规则弹性片高静低动特性研究的基础上,运用势能函数、拉格朗日-欧拉法研究该模型非线性静力学方程,利用数值分析技术分析模型中各关键参数与振动输出之间的关系并优化,完成静力学仿真,并设计出试验样机,完成静力学试验和位移传递率试验,验证该结构具备良好的高静低动隔振特性。研究工作对高静低动隔振器的设计具有参考意义。     

温度对橡胶隔振器力学性能的影响

在隔振器的设计选用中,有必要考虑温度对分动箱隔振器的力学性能影响。开发一套安装橡胶隔振器的试验夹具,把夹具和隔振器都安装在带有温控箱的疲劳试验机上,直接测试隔振器在不同温度下的力学性能。开展3个环境温度下的试验,研究环境温度和橡胶垫振动中的温升对隔振器的动刚度和阻尼系数的影响。结果表明温度对隔振器力学性能有较大影响,温度的升高,分动箱隔振器的动刚度和阻尼系数逐渐减小。该方法可广泛应用于测试不同温度下各类橡胶隔振器的力学性能。     

某橡胶隔振器动静态性能计算及试验研究

针对某型橡胶隔振器中橡胶材料复杂的力学特性,研究了橡胶材料的双参本构模型,进行参数拟合.并利用有限元软件建立了隔振器的动静态性能计算模型,通过试验对计算模型进行验证.结果表明,隔振器的静变形和固有频率计算值与测试结果高度吻合,相对误差小于10％,证明了该模型计算精度高,为不同领域用非金属材料隔振器的设计奠定了基础.