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。     

橡胶软木隔振系统的设计

通过数学模型简述了隔振系统的原理并进行了分析,指出了提高隔振效果的方法.为了能够对橡胶软木隔振系统进行准确的计算,本文列出了橡胶软木的刚度及固有频率的计算公式,并将其用于实际的应用计算.通过计算隔振系统的固有频率可以知道隔振系统的隔振效果.对实际应用的橡胶软木隔振系统进行了测试,得到了实际振动的振幅.从测量结果看,这种隔振方法能够满足μm级精密设备的隔振要求.     

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。     

正弦位移激励对编织-嵌槽型金属橡胶隔振系统动态特性的影响

设计、制作了编织-嵌槽型金属橡胶隔振器,并对其进行动态特性试验。通过建立非线性恢复力模型,考察该隔振系统线性刚度系数、三次非线性刚度系数以及一次粘性阻尼系数随正弦位移激励的变化情况,分析振幅和频率对编织-嵌槽型金属橡胶隔振系统动态特性的影响。结果表明:随着振幅或频率的增大,编织-嵌槽型金属橡胶隔振器的刚度逐渐减小,阻尼略有降低,且振幅或频率的增大会使该隔振系统振动响应幅频特性曲线的带宽变窄。     

编织-嵌槽型金属橡胶制备工艺及试验研究

介绍了编织-嵌槽型金属橡胶的工艺方法。通过压缩试验,对比了编织-嵌槽型金属橡胶与普通金属橡胶的静态特性,研究了密度和厚度对编织-嵌槽型金属橡胶压缩性能的影响。结果表明:工艺参数相同时,编织-嵌槽型金属橡胶在承载能力、隔振频带以及性能的一致性等方面均优于普通金属橡胶;增大密度会使编织-嵌槽型金属橡胶的刚度升高,并使其线性阶段缩短;厚度对材料线性阶段的刚度和范围影响不大,而厚度的增加会降低材料在硬化阶段的刚度。     

金属橡胶与弹簧组合型隔振器动静态性能的分析

研究了金属橡胶与弹簧组合型隔振器的刚度和阻尼性能与弹簧的刚度，金属橡胶元件的相对密度，以及金属橡胶元件的成形工艺之间的关系，建立了单向载荷作用下金属橡胶与弹簧组合型隔振器的能量耗散系数与阻尼系数之间的关系。分析了载荷作用次数及振动频率对隔振器性能的影响，提出了提高其寿命的方法。     

含金属橡胶的双层隔振系统简谐激励响应计算方法研究

针对目前含金属橡胶的双层隔振系统简谐激励响应算法推导过程复杂、求解困难的现状,提出了基于多项式动态模型的等效线性化方法。首先引入多项式模型对金属橡胶的动态力学特性进行了描述,并对不同频率下隔振系统运动方程中的非线性刚度、阻尼进行等效线性化处理,然后求解方程获得系统在相应频率下的振幅,最后由不同频率的振幅组成幅频特性曲线。通过算例,将利用上述方法得到的结果与试验数据进行了对比,证明了多项式模型等效线性化方法对于含金属橡胶的双层隔振系统简谐激励响应计算问题的适用性、简便性和准确性。     

簧丝走向对金属橡胶构件性能的影响分析

研究了簧丝走向对金属橡胶构件性能的影响。通过改变簧丝走向，获得结构相同、几何参数相同的几组金属橡胶样件，并对样件刊物地力与变形实验研究。利用MATLAB绘制金属橡胶样件的弹性迟滞回线、刚度与变形实验曲线，并对样件和实验曲线进行了理论分析。结果表明，簧丝缠绕方向不同，不仅影响金属橡胶构件的能量耗散性能，而且其承载能力相关2－3倍。研究结果为金属橡胶制备工艺的进一步完善提供了依据。     

金属橡胶环形隔振器弹性阻尼性能的计算

利用金属环形元件弹性模量的计算方法，推导出金属椽胶环形隔振器弹性模量的计算公式，并通过了实验验证。通过对大量实验结果的分析，推导出金属橡胶环形隔振器平均刚度、内摩擦力及能量耗散系数与金属丝直径、环形隔振器的几何参数、金属橡胶元件的相对密度之间的关系。基于弹性迟滞同线的形成原理，建立了该种隔振器的弹性迟滞回线的数学模型，并通过了实验验证。借助该数学模型和有限元计算方法，可以直接求得任意金属橡胶环形隔振器的弹性阻尼性能，大大减少了实验工作量。     

悬架弹性元件对悬架振动传递特性的影响

为了分析研究橡胶元件减振隔振的机理,在线性假设的前提下,用复刚度表示悬架弹性元件的刚度,在车身车轮双质量1／4振动模型的基础上建立悬架系统中的橡胶弹性支承元件影响的1／4车振动模型,并利用该模型详细论术了橡胶元件对悬架振动传递特性的总体影响,指出其能减小车身部分固有频率附近的传递系数,增大车轮部分固有频率附近的传递系数,明显改善高频段的隔振性能。     

Laser vibrodiagnostics of nonhomogeneous materials

The influence of nonhomogeneous material areas on the natural frequencies and interference pattern of vibrations of thin plates is analyzed by the speckle pattern and the holographic interferometry methods and the results are discussed. The dependence of the natural frequency bias and the vibration amplitude of the plate on the location of the nonhomogeneity has been researched taking into account excitation of the higher modes of vibration. It is shown that the natural vibration bias was maximum if the center of nonhomogeneity was located at the amplitude maximum of the vibrating plate. The sign of the frequency bias characterizes the prevailing influence of the relative change of density or rigidity of the plate. As shown from iterferograms obtained by the time-average holographic method the influence of heating with an infrared laser beam led to distortion of the interference pattern, which bears witness to the change of vibration form of the plate and the appearance of new amplitude maxima. The vibrations of nonhomogeneous areas have been examined by holographic interference microscopy.     

双级串联式扭转减振器特性及其固有频率测试

介绍一种双级串联式扭转减振器结构,对比分析了当扭转减振器总的转动惯量一定、刚度参数最优时,双级串联式扭转减振器与单级、两级并联式扭转减振器对主系统的减振效果。讨论当曲轴系统等效转动惯量和扭转刚度变化时,双级串联式扭转减振器相比其他两种减振器对主系统减振效果的鲁棒特性;给出了双级串联式扭转减振器各级固有频率的测试与计算方法,并进行了测试分析。     

金属橡胶隔振器干摩擦阻尼特性的研究

探讨了描述金属橡胶材料干摩擦迟滞特性的数学模型，并通过单向和双向加载的实验，研究了金属橡胶隔振器阻尼元件的干摩擦阻尼特性，为金属橡胶隔振器的设计及推广应用提供了理论及实验依据。     

位移和速度三次非线性因素对金属橡胶干摩擦系统幅频特性的影响

金属橡胶是一种新型材料。文中运用谐波平衡法对金属橡胶千摩擦系统的振动响应进行研究，发现当同时考虑位移三次非线性因素和速度三次非线性因素时，速度三次非线性因素对金属橡胶幅频特性的影响可忽略，而当仅考虑位移三次非线性因素时，随着位移三次非线性因素的增大，幅频特性曲线的振幅逐渐减小，且当位移三次非线性因素较大时，幅频曲线出现弯曲跳跃现象，对金属橡胶减振器作动态响应实验，发现减振器的固有频率和传递率幅值都表现出非线性特性。本文工作对金属橡胶材料的理论建模及其特性的了解有重要的参考价值。     

弹性联轴器对动力传动系统扭振特性影响研究

军用履带车辆上的弹性联轴器常见类型有盖斯林格联轴器、膜片联轴器、橡胶联轴器等,文中主要分析三种不同类型的联轴器的阻尼和刚度特性,理论研究弹性联轴器对某型车辆动力传动系统固有频率的影响,同时研究不同联轴器对系统集中质量的振动角位移幅值以及轴系的振动附加转矩和附加应力等的影响,为弹性联轴器的设计和发动机与传动系统的合理匹配提供依据.     

基于振动信号耦合调制新模型和参数辨识的 风电齿轮箱齿圈故障监测

针对风电齿轮箱多级传动导致的振动耦合调制问题,提出了一种考虑级间调幅调频的齿圈故障新模型,并通过参数辨 识技术将其应用于齿圈故障监测。 某级齿圈故障特征频率会以调幅、调频方式,调制不同轮系的啮合频率,呈现出耦合调制现 象,本文针对该特殊调制规律,建立了两级齿圈故障下的振动信号耦合调制模型。 在此基础上,提出基于局部均值分解和列文 伯格-马夸尔特算法的参数辨识技术,确定故障辨识模型的调幅系数,进而可方便地构建出状态指标,以达到齿圈故障监测的目 的。 用现场数据进行验证,结果表明,新模型比传统模型描述振动信号更全面;借助参数辨识技术构建的指标能定位故障齿轮。     

汽车悬架弹簧多级减振刚度的应用性能分析

介绍了汽车非线性减振悬架的性能特点.根据非线性悬架特点设计了一种四级减振刚度弹簧;根据非线性曲线的特点,把汽车的不同工况分解为四减振区域,并分别把每一个减振区域匹配出不同刚度的线性弹性刚度,相当于用一次曲线去逼近空气弹簧的多次刚度曲线,这样就能得到吸振能力非常接近空气弹簧的弹性特性.进一步计算了四级减振刚度悬架汽车的减振频率、静挠度、振幅、阻尼特性.计算结果表明,四级减振刚度悬架比单刚度悬架舒适性能有很大的提高.     

弹性体线接触副的非线性振动研究

从弹性体线接触振动理论出发,建立了弹性体线接触的非线性振动模型,然后依据该振动模型分析了弹性体线接触振动的非线性特性。建立非线性振动模型时既考虑了滚子与滚道间的Hertz弹性变形,又考虑了弹性流体动力学润滑。理论分析和试验证明,在径向载荷作用下,弹性体线接触副的非线性振动特征明显,表现为第一基频的频率略有减小,振动幅度明显增大,振动向第一基频集中。     

带工具头变幅杆的优化修整及其振动性能试验

基于波动理论对变幅杆进行设计,借助有限元软件对变幅杆进行优化,提出复杂截面变幅杆优化修整的方法,获得结构参数对变幅杆固有频率的影响规律,该规律可为变幅杆的现场修整提供一定理论依据。按优化结果制作变幅杆,并对其进行振动性能试验,试验结果表明:系统振动性能良好,频率为34.813kHz时出现谐振点,振幅为11.38μm,其与有限元分析所获得的结果高度吻合,由此从试验角度佐证了该优化修整方法的可行性。