橡胶隔振器非线性分数导数动力学模型研究

以飞机辅助动力装置(APU)橡胶隔振器为研究对象,分析了线性分数导数模型的局限性,提出了橡胶隔振器在冲击激励下的非线性分数导数动力学模型。研究了该动力学模型数值求解方法,得到较为合理的结果。同时,讨论各个参数对冲击激励下APU橡胶隔振器衰减速率和响应特性的影响,可用于分析带隔振器系统的响应,为橡胶隔振器设计提供理论基础。与传统的动力学模型相比,该模型能用较少的参数准确描述APU隔振器在冲击激励下的动态特性。     

压电堆-橡胶组合隔振器的设计及实验研究

针对航天飞行器敏感仪器的精密隔振要求,提出了一种小尺寸紧凑型压电堆-橡胶组合隔振器.完成了组合隔振器压电堆作动器部分和橡胶隔振器部分的结构设计.分别对压电堆作动器的静、动态输出特性和橡胶隔振器的动态特性进行了实验研究.     

六面体型隔振器的静动态特性实验研究

六面体型隔振器是国外引进橡胶金属装配一体式隔振器的一种.国内关于该类隔振器没有现成的试验程序可借鉴.为此,本文设计了用于测试六面体型隔振器静、动态特性的试验程序,编写了试验数据处理程序并对试验数据进行了处理.试验结果得到的规律与前人的研究结论一致,说明了该试验程序的各个环节是可行的,可以推广到同类型隔振器.     

圆筒形囊式隔振器静态和动态特性研究

介绍了利用材料试验机测试囊式空气弹簧隔振器静态、动态特性的原理及方法,并对某试样进行了测试和分析。结果表明,囊式空气弹簧隔振器的额定荷载及额载静刚度与充气气压基本成线性关系,额载动刚度随气压的增加而变大,振动频率对动刚度影响不大。     

发动机橡胶隔振器动特性分析

发动机橡胶隔振器的动态特性对隔振性能好坏具有重要影响。目前国内企业对发动机隔振器的动特性分析大多采用制造样机、反复测试的方法,而样机的制造和测试实施需要耗费大量的人力和时间。针对这一现状,运用非线性有限元方法通过ABAQUS成功分析了发动机橡胶隔振器的动态刚度特性,并在ABAQUS有限元分析平台的基础上进行二次开发,开发出了衬套式橡胶隔振器动态刚度计算系统,此系统解决了橡胶隔振器设计过程中须反复做高成本长周期的试验的问题,通过有限元计算节约了研发成本缩短了研发周期。     

具有非线性刚度特征隔振器的动态分析

对线性系统隔振器的动态与静态特性进行设计计算,已为人熟知。但对具有非线性刚度特征之系统,利用传统的方法则难以解决。本文通过对具有非线性刚度特征的钢丝网垫隔振器实验静态曲线作回归分析和动态响应分析。表明可运用一种简单而可行的方法,解决该类型隔振器的设计问题,以满足既定的动态响应特征要求。为从事非线性系统隔振设计提供了一种有效的手段。文中同时就静平衡位置对非线性隔振系统动态响应的影响进行了理论探讨。     

橡胶钢丝绳复合隔振器的试验

使用电动振动试验台对新型橡胶钢丝绳复合隔振器的隔振性能进行了试验研究.分析不同隔振质量、激励幅值和橡胶材料对复合隔振器传递率的影响,比较了复合隔振器和钢丝绳隔振器在共振频率时的动态特性曲线.研究表明,随着隔振质量、激励幅值和橡胶阻尼的增加,复合隔振器隔振区的频带变宽,且传递率下降明显.通过与钢丝绳隔振器的动态特性曲线比...     

橡胶隔振器静态特性计算方法研究

对橡胶试件进行了单轴拉伸、等双轴拉伸和平面拉伸试验,获得了试件在各种受力状态下的材料应力-应变关系曲线,应用最小二乘法拟合得到了不同橡胶超弹性本构模型的参数。利用这些模型参数,计算了某汽车动力总成橡胶隔振器X,Y和Z方向静刚度,并与试验结果进行了对比分析;利用不同应变状态下应力-应变数据拟合得到的模型参数,计算了橡胶隔振器的X,Y和Z方向静刚度。同时,还研究了Mullin效应和体积压缩变形对静刚度的影响。     

六面体型隔振器的静动态特性实验研究

六面体型隔振器是国外引进橡胶金属装配一体式隔振器的一种。国内关于该类隔振器没有现成的试验程序可借鉴。为此，本文设计了用于测试六面体型隔振器静、动态特性的试验程序，编写了试验数据处理程序并对试验数据进行了处理。试验结果得到的规律与前人的研究结论一致，说明了该试验程序的各个环节是可行的，可以推广到同类型隔振器。     

激励幅值及载荷对准零刚度隔振器特性的影响

提出具有负刚度特性的欧拉屈曲梁结构并分析其静态特性,将负刚度机构和线性隔振器并联使用,设计准零刚度隔振器。如果隔振器的载荷选用得当,系统将在零刚度点平衡,若载荷发生改变,系统平衡点将偏离零刚度点。考虑载荷的影响,对零刚度隔振器进行动态建模,并采用谐波平衡法求解准零刚度隔振器的响应。定义准零刚度隔振器平衡点不在刚度零点时系统的力传递率,分析激励幅值和载荷对隔振器性能的影响并和线性隔振器的性能进行比较。结果表明,所设计的零刚度隔振器具有低频隔振效果,其响应和隔振性能受到激励幅值和载荷的影响,可以使系统的特性从单纯的渐硬刚度向渐软刚度以及渐软-渐硬刚度混合的特性改变,并显著改变系统的传递性能。     

橡胶减振器动刚度有限元数值预测方法研究

提出了一种基于有限元的橡胶减振器动刚度预测方法,对方法中的材料本构模型、有限元模型、动刚度预测流程进行了分析和研究。利用此方法对某惯导减振器进行预测,获得减振器动刚度和阻尼值,代入单自由度分析模型后预报出的动响应结果与试验结果基本一致。用该方法能捕捉到由于减振器刚度变化而引入的高频率共振峰,表明该方法具有更高的精度。     

温度对橡胶隔振器刚度阻尼特性的影响

在不同温度( 20~80 ℃ )下对橡胶材料进行了单轴静态拉伸试验与动态频率扫描试验,分析了应力应变关系、储能模量及损耗模量随温度的变化规律,拟合获得了不同温度下表征橡胶力学性能的超弹性和粘弹性本构模型参数。对某倒 V 形橡胶隔振器进行了不同温度本构参数下的静态与动态仿真,结果表明,温度对橡胶隔振器力学性能有较大影响,研究结果可为橡胶隔振器的工程应用提供参考。     

Parameter identification of analytical and experimental rubber isolators represented by Maxwell models

A parameter identification method based on constraint optimization is developed for a single mass elastomeric isolation system where the isolator is represented by a Maxwell model with two or more Maxwell elements. The method utilizes measured static stiffness and frequency response of the isolator in a single mass configuration with constraints on the natural frequency and damping ratio. It is revealed through analytical examples that Maxwell models consisting of only one or two Maxwell elements can accurately replicate the dynamic behavior of Maxwell systems having two or more Maxwell elements. To experimentally evaluate the method, three different rubber isolators are considered. For all three rubber isolators, it is shown that Voigt models are incapable of accurately representing the measured static stiffness and frequency response. Although identified Maxwell models having only one Maxwell element can match the measured natural frequency, damping ratio and static stiffness, they cannot match the measured frequency response curves well. However, identified Maxwell models with two Maxwell elements can accurately represent the measured static and dynamic characteristics of the real elastomeric isolation systems.     

准零刚度扭转隔振器振动传递特性研究

针对一种应用连杆弹簧负刚度结构所设计的正负刚度并联扭转隔振器,通过分析其设计参数,得到了其在静平衡位置达到准零刚度的条件。针对所述系统,建立二自由度非线性动力学微分方程,应用谐波平衡法求解了准零刚度隔振器的振动响应。考虑激励幅值、系统阻尼和转动惯量等因素,从扭转振动力矩传递和扭转振动功率流传递两个角度分析了准零刚度隔振系统的非线性振动传递特性。结果表明,此隔振系统具有良好的低频隔振效果,且表现为振动传递的硬特性;从功率流角度的分析还表明,系统的瞬时传递功率流峰值与输入功率流和耗散功率流的变化趋势保持一致。在低于共振区域的低频区间内,隔振系统前后两端的转动惯量对系统振动具有较大影响。最后,对扭转隔振器的振动隔离特性进行了试验验证,试验结果表明,隔振器具有良好的低频振动隔离特性。     

金属橡胶构件的性能分析与实验研究

利用金属橡胶的弹性性能,设计了一种以金属橡胶作为阻尼元件的隔振器,对其进行了理论分析和静态实验研究,通过实验获得了金属橡胶隔振器刚度,密度及振幅之间的相互关系,并利用Masing理论,建立了金属橡胶隔振器数学模型,利用数学模型对实验结果进行了验证,为金属橡胶隔振器的应用提供了理论依据。     

新型带限位元件的非线性隔振器设计及应用

针对传统的隔振器在解决负荷随转速变化的静压泵支撑基础的过度倾斜问题,采用理论分析和数值计算的方法,根据实际工程应用对象和避免共振的技术要求,设计了一种新型带限位元件的非线性变刚度隔振器,对其隔振效率进行了仿真分析和理论推导。通过试制新型隔振器并进行了安装测试实验,结果表明,新设计的隔振器隔振效率略高于原隔振器,静压泵的支撑基础基本处于水平位置,提高了系统的稳定性,且静压泵支撑基础的水平误差可通过调节隔振器的限位间隙来保证,具有实际工程应用价值。     

On the characteristics of an ultra-low frequency nonlinear isolator using sliding beam as negative stiffness

A novel structured ultra-low frequency nonlinear passive isolator is presented. The isolator is composed of a knife-edge supported sliding beam which offers negative stiffness and a vertical mechanical spring in parallel to get quasi-zero dynamic stiffness. The static characteristics of the isolator are studied. Assuming light viscous damping, the dynamic behavior is investigated and the response under harmonic excitation is derived using a simple approximation. Frequency response curves (FRCs), which exhibit complex double jump phenomenon, are obtained by harmonic balance method (HBM). The limitation of the excitation force level is obtained. The force transmissibility is derived and compared with an equivalent linear system with the same damping ratio. The isolation performance of the nonlinear isolator is shown to outperform the linear system for providing a wider isolation region. The influence of system parameters on the transmissibility is examined and some useful guidelines are given.