金属橡胶材料在导弹武器系统中的应用研究

金属橡胶材料是以金属丝为原材料,经特殊工艺成形制备出的结构件,具有橡胶一样的性能,故将该技术称之为金属橡胶技术。首先介绍了金属橡胶的优点和制备工艺,其次介绍了金属橡胶国内外发展现状,同时对金属橡胶材料在导弹武器系统中的应用进行了可行性分析。     

金属橡胶隔振器的应用研究

对金属橡胶材料的特性进行了简要介绍,对该材料的非线性本构关系及由其制成的隔振器的研究现状进行了探讨,另外对金属橡胶隔振器在航空航天等领域的应用进行了分析.     

硫化橡胶材料动力学性能试验研究

为掌握橡胶材料的抗爆吸能特性,通过SHPB实验系统对3种不同配比的橡胶进行动力学试验研究,对比分析3种不同配比橡胶在不同应变率下的应力应变曲线。结果表明:橡胶动态弹性模量、峰值应力、吸能率随着应变率的增大而增大,低硬度橡胶的动态应变率效应更为显著,橡胶中掺入补强剂和软化剂将大大提高吸能效果。     

金属橡胶材料的非线性刚度

以多孔材料理论为基础，以干摩擦非线性理论为依据，并结合小曲梁模型建立了金属橡胶材料的非线性本构关系，对经回火处理的金属橡胶结构进行动态试验，得到了材料的结构刚度及其系统的固有频率，将由理论模型计算出来的刚度和由实验测得的刚度进行比较，发现理论和实验吻合较好，说明由多孔材料理论建立的金属橡胶材料的非线性本构关系推导出来的刚度理论模型基本能描述金属橡胶材料的非线性刚度特性。     

一种橡胶隔振圈动刚度计算方法

在以往对橡胶隔振器动刚度计算方法研究的基础上,提出了一种将隔振器主要部件作为一体进行动刚度仿真计算的方法。建立了包含金属和橡胶部件的橡胶隔振圈有限元模型,根据隔振圈在不同方向上的实际受力情况对隔振圈施加不同频率的正弦激励,仿真计算得到了隔振圈不同方向上的动刚度。通过与隔振圈静刚度和橡胶材料动刚度的比较,得出了动刚度的变化规律,为发动机的振动分析和橡胶隔振圈的简化提供了参考。     

含有“肌肉”的新型智能材料

正爱荷华州大学的工程师们最近研发了一种智能感应橡胶材料,其机械强度增加率高达300%,像长出了"肌肉"一样。试验用机械应力将普通的柔软条状橡胶材料转变成较硬的复合软体橡胶材料,其能撑起自身质量50倍的物体。该新型材料不能通过外部能量改变性能,例如热能、光能、电能等。在该项目研究中,研究者们还发现了一种低成本制备过冷却金属颗粒的方法。这些颗粒的尺寸为(1～20)μm。其是熔融金属     

月球着陆器用阻尼材料冲击性能试验

针对目前月球着陆器用阻尼材料缺乏高低温条件下冲击试验数据问题,对铝蜂窝、金属橡胶及涡流磁阻尼等几种典型的阻尼材料或阻尼方式进行了高低温冲击试验研究.利用液氮实现月球低温,采用YD-12D(14)型压电式加速度传感器对铝蜂窝圆芯和金属橡胶圆环进行了测试.自制了涡流磁阻尼月球着陆器原理模型,对其缓冲性能进行了试验研究.试验结果表明铝蜂窝圆芯、金属橡胶圆环及涡流磁阻尼都可以用作月球着陆器的阻尼材料或阻尼方式使用.     

动态冲击荷载作用下橡胶材料吸能率分析

橡胶材料作为一种高分子复合材料,具有很好的减震吸能特性,在防护结构设计中通常作为重要的吸能减震材料。采用改进的SHPB试验装置,对3种不同配比的橡胶材料进行了试验研究,结果表明:橡胶的应变率效应十分明显,橡胶的硬度是影响吸能率的重要因素。     

基于Mooney-Rivlin模型的车辆环形橡胶减震器径向刚度计算与参数优化

环形橡胶减震器作为车辆传动装置的支撑部件,其径向刚度直接影响车辆传动装置的运行品质与机械寿命,其减震效果与橡胶材料的理化特性、减震器的结构形式密切相关。基于Mooney-Rivlin模型,在ANSYS-Workbench平台上进行环形橡胶减震器径向受载工况的仿真分析,对比采用两种橡胶材料的环形减震器在不同温度环境条件下的径向刚度,并以环形橡胶减震器最大径向刚度为优化目标,在橡胶层应力强度约束条件下进行环形减震器的几何参数优化。结果表明,参数优化后提高了车辆传动系统可靠性,所得结果为橡胶减震器的力学性能研究提供了方法和依据。     

减振垫橡胶裂纹分析

天然橡胶减振垫出厂后库存4年左右时间。安装使用前,经过振动稳定性等一系列型式试验后,发现部分减振垫橡胶材料出现裂纹。通过外观检查、断口观察、化学结构分析和热性能测试等方法,分析了减振垫橡胶裂纹产生的原因。结果表明,减振垫橡胶经存储与型式试验已发生老化;材料老化使其性能下降,在型式试验中发生开裂。     

金属减振器在海军导弹武器中的应用

论述了金属减振器的特性，它具有橡胶的弹性，又具有金属耐高温、低温、耐腐蚀、导电、导热等特性，可长期贮存，是传统橡胶的最佳替代品．介绍了金属减振器已开始在海军导弹武器中的应用情况．多项试验与分析表明，它的综合性能优于传统橡胶减振器，多项新特点值得推广应用．     

转管炮弹簧-金属橡胶缓冲器后坐特性研究

转管武器由于射速高、后坐特性复杂,所以减小后坐阻力、提高射击精度成为提高转管武器系统性能的重要研究课题。设计了一种采用新型材料金属橡胶作为主要阻尼材料,具有高效缓冲性能的环形弹簧作为主要弹性元件的转管炮缓冲器,建立了转管炮后坐运动微分方程,利用MATLAB对缓冲器金属橡胶在不同形状因子情况下对后坐的影响进行仿真分析,得到金属橡胶形状因子与其刚度系数成反比。仿真结果表明:加载金属橡胶的缓冲器能更好地减小转管炮后坐阻力,金属橡胶对于提高转管炮射击精度和稳定性具有一定意义。     

机载布撒器金属气囊的结构设计与性能分析

目前应用于机载布撒器外燃式子弹药抛撒机构的气囊主要由橡胶/芳纶材质构成,针对其承压强度较低、耐氧化性较差的不足,设计了一种金属材质（304不锈钢）的抛撒气囊。分别从承压强度和抛撒性能两方面开展静态承压试验与动态抛撒试验,以验证其用于抛撒系统的可行性。静态承压试验结果表明,壁厚0.2 mm的金属气囊膨胀过程具有良好的气密性,承压强度比橡胶/芳纶 复合材料气囊提高了50%左右、质量降低了约45%;动态抛撒试验结果显示,该结构金属气囊的膨胀形变过程具有良好的对称性,且对抛撒姿态影响很小。试验结果可为金属气囊在机载布撒武器中的工程实际应用提供参考。     

高温钢管包覆金属橡胶的散热过程计算机仿真

用计算机仿真技术研究高温钢管包覆金属橡胶的散热过程。用Inventor建模软件构建模型,相关参数作为输入项导入APDL仿真平台,划分网格构建有限元模型。结果表明:固定时长内,未包覆金属橡胶的散热过程温度变化范围为89~98℃,包覆后为15~98℃,散热由内到外;不同温度、振幅、频率下,金属橡胶包覆高温钢管散热效果良好。     

反相气相色谱法表征氟橡胶与黑索今酸/碱性质

采用反相气相色谱法(IGC)用8种探针分子对氟橡胶(F246c，F2313,F2314,F3214)和黑索今（RDX）进行表面自由能作用参数、酸性作用参数及碱性作用参数。结果表明：四种氟橡胶为碱性物质，黑索今为酸性物质，四种氟橡胶与黑索今之间可形成酸碱相互作用。     

金属橡胶叠层复合材料阻尼器性能研究

对金属橡胶叠层复合材料进行动态加载试验,发现该材料具有明显的非线性迟滞特征,迟滞回线并非椭圆.运用粘弹等效阻尼测试方法,分析材料的动态刚度与阻尼损耗因子随幅值、频率的变化规律.试验结果表明,阻尼器的弹性性能和阻尼性能受幅值、频率的影响较大.     

硼/超细硝酸钾点火药配方设计及工艺

为研究新型安全点火药配方及制备工艺,基于典型的硼/硝酸钾(B/KN O3)点火药配方,选用超细硝酸钾对其进行改性,采用手工混药法进行造粒,同时添加酚醛树脂或氟橡胶作为粘结剂,制备出B/KN O3造型粉,并测试了其火焰感度和静电感度。结果表明:随硝酸钾质量含量的减少,火焰感度升高,尤其外加2.5%酚醛树脂粘结剂的B/KN O3(50/50)火焰感度最高;而静电感度则降低,当B/KN O3配比一定时,添加相同的粘结剂氟橡胶比添加酚醛树脂更钝感。     

舰船艉管水润滑橡胶板条轴承与铜背衬的机械接触力学

基于对起伏和凹凸不平的表面微观几何学形貌统计分析,考查衡量微接触点的弹性和塑性变形区域,建立橡胶板条轴承与铜背衬接触的法向接触载荷、实际接触面积、弹性实际接触面积、塑性实际接触面积、橡胶塑性指数等的理论解。计算及分析结果表明：发生接触的突起期望数随着法向接触载荷的增加而增加,随着表观接触面积的增大而略微增加;橡胶板条轴承与铜背衬之间的间距随着法向接触载荷的增加而减小;在法向接触载荷一定时,橡胶板条轴承与铜背衬之间的间距随着表观接触面积的增大而增加;对于给定的表观接触面积,实际接触面积近乎恰恰与法向接触载荷呈正比,但不依赖于表观接触面积;平均实际接触压强随着法向接触载荷的增加而增加,随着表观接触面积的增加而减小;接触表面之间的接触电阻随着法向接触载荷的增加而降低;当橡胶塑性指数小于1.77或金属制品塑性指数小于0.6时,接触表面发生弹性变形;当橡胶塑性指数大于2.95或金属制品塑性指数大于1.0时,接触表面发生塑性变形。相关模型及仿真曲线图可为橡胶粗糙表面弹塑性接触的精确求解提供一定的理论基础。