环形与圆柱形金属橡胶过滤性能对比研究

金属橡胶是一种新型高性能过滤材料,它具有三维网状结构、高精度全连通的孔径和孔隙度范围宽的特点,有着优异的过滤性能。本文采用"多次通过"试验法对环形与圆柱形金属橡胶过滤性能进行了对比研究。研究结果表明环形金属橡胶比圆柱形金属橡胶具有更加优异的过滤性能,在过滤效率相同的情况下,环形金属橡胶滤材过滤压降较低,流体的通过性能更好,在达到极限压降前能够容纳更多的污染物,滤材使用寿命大为延长。     

金属橡胶材料的研究综述

比较了金属橡胶与传统橡胶的特性,突出了金属橡胶的优点,描述了金属橡胶制备工艺的基本状况以及性能研究,指出了我国在金属橡胶的研究进展以及应用,最后提出了目前存在的问题及研究方向。     

汽车用环形金属橡胶弹性元件的性能研究

研制出汽车用金属橡胶特种隔振环，对其基本性能进行了实验研究。并分析了改变金属橡胶元件的相对密度、振幅及工作载荷时，对特种金属橡胶隔振环性能的影响。通过实验获得了力与变形、固有频率与振幅、刚度与振幅、相对密度与刚度、相对密度与固有频率的关系曲线，并对实验结果进行了理论分析，为金属橡胶构件在汽车领域的广泛应用，提供了理论和实验依据。     

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。     

金属橡胶干摩擦阻尼系统动态性能分析方法的研究

以干摩擦阻尼系统动态性能表征方法的前期研究成果为基础，针对金属橡胶构件的非线性力学性能，分析了金属橡胶构件的干摩擦阻尼的成因，对金属橡胶干摩擦隔振系统的运动微分方程的建立与求解进行了探讨，将方程的数值解与试验结果进行了对比。结果表明，在建立金属橡胶干摩擦阻尼系统的运动微分方程时，可以直接采用非线性恢复力，而不采用当量粘性阻尼项。试验结果表明该方法具有足够的精度。     

支承发动机管路的金属橡胶阻尼器隔振性能研究

研究了金属橡胶阻尼器的干摩擦阻尼性能，以及不同参数对金属橡胶阻尼器的阻尼特性的影响。实验表明，金属橡胶阻尼器的成型密度、安装后的相对变形量、构件的制作工艺等参数对阻尼器的阻尼性能有着不同程度的影响。在研究中，针对一定的基本参数得到了一系列优化参数。实验结果为金属橡胶材料在航空发动机管路支承中的应用提供了理论和实验依据。     

金属橡胶阻尼元件减振性能的试验研究

对金属橡胶阻尼元件的减振性能进行了试验研究,并进行了机理分析。     

大环径比O形复合金属密封件制备工艺及静力学性能研究

针对工业领域中对于大口径耐高温的金属密封件的迫切需求，开发一种将勾连交叉缠绕而成的螺旋网状金属橡胶嵌入有一定开口槽的不锈钢细环中的大环径比O形复合金属密封件，探究大环径比O形复合金属密封件的制备工艺，包含金属橡胶弹性内芯以及不锈钢包覆层两部分的制备工艺。研究4种不同孔隙度的金属橡胶密封件在准静态常温下的力学性能，分析载荷、孔隙度对金属橡胶密封件力学性能的影响。研究结果表明，复合金属橡胶密封件在高承载下具有良好的密封特性，当载荷增大后，密封件的力学性能更加趋于稳定；且随着孔隙度的减小，承载能力越来越大。基于静力学性能试验，建立含有不锈钢包覆的金属橡胶密封件的多项式拟合函数，发现六阶多项式能够较好地对试验数据进行拟合，由此可计算分析金属橡胶密封件的静刚度与位移之间的变化规律，从而可以在工程上得到更好的应用。     

编织-嵌槽型金属橡胶的力学性能和阻尼性能

为解决低刚度金属橡胶在实际应用中的不足,制备了不同密度和厚度的编织-嵌槽型金属橡胶,并对其进行了静态力学试验和动态力学试验,研究了密度、厚度对金属橡胶静态刚度的影响以及频率、振幅、预压载荷对金属橡胶动态阻尼性能的影响。结果表明:密度和厚度的增加均会增大金属橡胶的静态刚度;频率对金属橡胶动态阻尼性能的影响不大;随着振幅的增大,金属橡胶的动态刚度减小,阻尼耗能逐渐增多;随着预压载荷的增大,金属橡胶的动态刚度增大,阻尼耗能逐渐增多。     

弹性联轴器用金属橡胶元件性能研究

将金属橡胶材料应用于弹性联轴器的改造,对其中的环状金属橡胶元件进行了静态动态加载试验。提出了一种基于等效应力函数的等效粘性阻尼测试方法;分析了不同相对密度元件的静态刚度与阻尼损耗因子的变化规律。结果表明,金属橡胶弹性元件具有比原有橡胶元件更好的弹性阻尼性能。     

金属橡胶高压精密流量阀流场分析

为确保阀出口处输出流量和压力的稳定性,提出了采用压电陶瓷和金属橡胶两种材料设计的一种金属橡胶高压精密流量阀,利用压电陶瓷驱动流量阀的主阀芯实现对阀芯与阀体开口间位移的精密控制,利用金属橡胶材料的多孔性以及减压、节流和过滤等特点实现对阀出口处流体脉动的平纹波处理。运用Fluent仿真分析了阀出口处的平纹波特性和金属橡胶参数对阀腔内流体湍动能分布的影响规律。分析结果表明:在阀进、出口处安装金属橡胶环后,阀出口处流体速度变化平缓、方向趋于一致,流动更为平缓,一定程度上确保了阀输出流量和压力的稳定性;阀腔内流体的湍动能明显减小,阀腔内的流场更趋于平稳,从而提高了阀的使用寿命和启闭可靠性。     

金属橡胶减振器随机振动有限元仿真

提出一种金属橡胶减振器随机振动有限元仿真方法,采用正交各向异性阻尼材料模拟金属橡胶材料。相关仿真参数由金属橡胶减振器正弦扫频试验确定。对金属橡胶减振器进行正弦扫频试验和随机振动试验,利用有限元仿真软件ANSYS Workbench对金属橡胶减振器随机振动进行有限元仿真模拟,并将仿真结果与试验结果进行对比分析。研究结果表明,所提出的有限元仿真方法能够很好地对金属橡胶减振器随机振动进行仿真,且计算结果具有较高精度。     

基于变长度悬臂曲梁的金属橡胶材料本构模型

依据金属橡胶材料细观结构变形的主要特征,对金属丝螺旋卷的空间位形、接触模式进行分析。提出基于变长度悬臂曲梁的单匝螺旋卷细观结构单元,结合接触作用模型,从材料的微元体出发推导承受压缩载荷金属橡胶材料的本构模型。该模型包含金属丝直径、弹性模量、螺旋卷直径、材料相对密度等基本的材料结构参数,从理论上解释金属橡胶材料力学特性的物理本质。通过圆柱形和长方形两种不同外形金属橡胶试件对所建模型进行试验验证,结果表明理论计算和试验数据吻合较好,说明该模型能够描述金属橡胶材料在加载和卸载阶段的力学行为。为进一步研究金属橡胶材料的力学特性,指导金属橡胶产品的设计提供理论依据。     

基于虚拟制备的金属橡胶各向异性本构特性研究

金属橡胶是一种各向异性的多孔材料，其本构特性常靠人工经验或试验获得，内部复杂的螺旋网状结构无法通过测试手段弄清机理。为此，运用虚拟制备技术与数值动态重构等手段，深入探究金属橡胶内部空间几何拓扑结构和弹簧微元间接触摩擦机理，结合扫描电子显微镜（Scanning electron microscope，SEM）中材料的微观形态进一步解释金属橡胶在宏观上的各向异性力学行为。通过引入弹簧微元组合概率分布以及空间局域性孔隙分布的概念，有效表征金属橡胶材料内部弹簧微元无序式网格互穿结构。充分考虑金属橡胶细观上的空间拓扑结构与微观摩擦机理参量，以及包含了材料形状、相对密度、金属丝直径、螺旋卷螺距、金属丝弹性模量等宏观制备参数，构建能够反映金属橡胶细观结构特征与宏观性能相一致的各向异性本构模型。通过与材料准静态压缩试验结果对比分析，采用残差分析定量验证。结果表明，提出的金属橡胶各向异性的本构模型，能够有效地反映与预测金属橡胶材料的复杂各向异性力学行为，为材料的深入研究与应用普及提供一定的理论指导。     

金属橡胶材料疲劳损伤性能研究

对设计制作的固支圆盘形金属橡胶构件进行疲劳损伤特性试验研究,对其疲劳损伤性能的分析表明金属橡胶材料的疲劳破坏不同于实体材料,它不会发生突然断裂失效,其疲劳破坏形式主要是其内部的金属丝产生局部断裂、破碎和磨损,从而在构件内部产生累积损伤,宏观上表现为承载能力和耗能性能不断衰减;通过对其内部金属丝两种典型勾连结构耗能方式随振动周期变化情况的分析,揭示金属橡胶材料疲劳损伤机理主要是其内部勾连结构滑移挤压方式的不同及金属丝间的微动摩擦、磨损及断裂;用刚度损伤和阻尼损伤描述金属橡胶的疲劳损伤过程,并提出综合损伤因子D作为金属橡胶疲劳失效判据。     

恒位移加载条件下金属橡胶恢复力信号特征分析

针对恒位移加载条件下,金属橡胶恢复力数据不理想的问题,分析了恢复力信号采集时经常被忽略的干扰成分,认为部分干扰来自试验机的背景噪声,恢复力的随机跃动,夹头和试件的惯性力效应和金属橡胶的循环硬化等因素的影响,提出了改善方法,为进一步准确分析金属橡胶材料的本构关系打下了良好基础。     

金属橡胶包覆阻尼结构高温力学建模与试验

针对高温管路系统的减振难题,利用等效线性化方法建立了管路金属橡胶包覆阻尼结构的高温力学模型,分析了金属橡胶刚度和响应幅值随温度的变化规律。搭建了高温管路振动测试试验平台,以插入损失为评价指标,对不同环境温度、不同金属橡胶密度的管路包覆阻尼结构减振性能进行了试验验证。试验结果表明,减小金属橡胶密度能有效增加管路减振效果,环境温度对管路金属橡胶包覆阻尼结构的影响较小,说明金属橡胶包覆阻尼结构能很好地在高温环境下工作。