新型超低频非线性被动隔振系统的设计

通过分析正负刚度并联隔振机理,设计了一种新型超低频被动隔振系统。该系统采用负刚度机构与正刚度弹簧并联,具有较高的支撑刚度和极低的运动刚度,且系统刚度呈现非线性,解决了传统被动隔振系统存在的超低频隔振难题。通过对该系统力学特性进行分析,给出了系统刚度表达式及在平衡位置处的零刚度条件,为新型超低频非线性隔振器的设计提供了理论指导。     

金属橡胶弹性元件实验建模研究

基于电液伺服材料试验机精确的位移加载控制,对圆环形金属橡胶弹性元件进行了静态与动态力学试验,结果表明金属橡胶材料具有明显的高次弹性非线性以及迟滞非线性性质,根据动态试验结果建立迟滞回线拟合分解的高次弹性复合阻尼模型,该模型用非线性刚度和非线性复合阻尼机理构造,模型中的参数由试验数据辨识。用所建模型重构恢复力一位移迟滞回线,结果表明,该模型能很好描述这类非线性振动系统的特性,为进一步实验建模提供了理论依据。     

复合合金化对奥氏体中锰钢切削加工性的影响及切削加工性的模糊综合评判

在传统奥氏体中锰钢中添加不同含量的合金元素Mo, Cr, Nb和RE进行复合合金化处理,测试了其导热性及切削加工性,研究了复合合金化对奥氏体中锰钢切削加工性的影响,建立了二级模糊综合评判模型,以奥氏体锰钢的硬度、抗拉强度、延伸率、冲击韧性和热导率作为影响因素,对切削加工性进行定量分析. 结果表明,复合合金化处理可一定程度上改善奥氏体锰钢的切削加工性,合金元素Mo, Cr和Nb含量分别为1.87wt%, 2.43wt%和0.059wt%时试样的刀具后刀面平均磨损宽度VB值比未经合金化处理的ZGMn13钢减少了14.3%. 用二级模糊综合评判模型对奥氏体锰钢的切削加工性进行评价,通过本模型获得的评价指标与刀具磨损实验获得的VB值相关性显著,相关系数为–0.87334,存在高度的线性负相关,评判结果与VB值基本一致,评判模型符合生产实际,结果准确有效.     

正负刚度并联机构动力学分析及隔振仿真

正负刚度并联,可使系统的总刚度在平衡点附近趋近于零,从而有效降低系统的固有频率,实现超低频隔振。文中对一种正负刚度并联机构进行了分析,建立了其非线性动力学模型,采用谐波平衡法进行近似求解,并与数值方法求解进行比较,证明谐波平衡法对于该非线性系统的求解足够精确。文中还对该系统隔振效果进行了仿真,证明采用正负刚度并联的机构可以实现超低频的微幅精密隔振。     

超低频非线性隔振系统的研究

通过分析正负刚度并联隔振机理,提出了一种新型超低频被动隔振系统。该系统采用负刚度机构与正刚度弹簧并联,具有高的支撑刚度和极低的运动刚度,且系统刚度呈现非线性,解决了传统被动隔振系统存在的超低频隔振难题。通过对该系统力学特性进行分析,给出了系统刚度表达式及在平衡位置处的零刚度条件,为新型超低频非线性隔振器的设计提供了理论指导。     

金属橡胶构件的拉-压变形测试

金属橡胶是一种具有多孔状结构的新型减振材料,本文从对金属橡胶的拉伸和压缩实验入手,通过分析材料变形过程中的微细观结构变化,研究了金属橡胶的变形性能,最后用高阶多项式累加的方法,简单而有效的建立了反映其变形规律的经验公式.     

金属橡胶的研究及应用进展

介绍了金属橡胶的制备工艺及主要性能特点,阐述金属橡胶在隔振、减振、密封、节流、吸声降噪等方面的理论研究和工程应用的进展,探讨金属橡胶材料的发展趋势。随着金属橡胶基础理论研究的不断深入及其产品开发的多样化,金属橡胶材料的诸多优良性能将被发现和利用,其应用前景将大为扩展。     

编织-嵌槽型金属橡胶在不同温度下的压缩性能

在不同温度(25,100,200,300℃)下对编织-嵌槽型金属橡胶试样进行静态及动态压缩试验,研究了温度、频率、振幅等参数对压缩性能的影响。结果表明:随着温度的升高,试样的刚度和阻尼均先降低后增大;试样的密度越大或变形量越大,则静态刚度受温度的影响越大;随着频率的增大,试样的动态刚度略有降低,阻尼变化很小;随着振幅的增大,试样的动态刚度减小,阻尼增大。     

环形金属橡胶径向阻尼耗能机理研究

典型环形金属橡胶由于优异的环境适应性和阻尼减振特性被广泛应用于航空航天、轨道交通、海洋舰船等的极端服役环境中,其径向力学行为由于兼容了结构阻尼和材料本征耗能特性及阻尼耗能机制与细观结构之间的关系不明确.本文采用数值模拟与力学试验相结合,研究环形金属橡胶径向压缩的细观耗能机理,以及损耗因子与压缩位移、密度的关系.结果表明:随环形金属橡胶径向压缩位移增大,损耗因子下降;径向压缩位移较小时,随密度增大,损耗因子增大明显,而当径向压缩位移超过某一阈值,随密度增大,损耗因子趋于稳定.本研究对具有环形金属橡胶阻尼元件的减隔振器设计与性能分析提供一定参考.     

基于细观结构表征的编织-嵌槽型金属橡胶本构模型

通过对编织-嵌槽型金属橡胶的细观结构进行简化,将其等效成了线圈以串并联形式连接而成的组合系统。依据刚度-变形曲线的特点,将构件的压缩变形过程分为了线性阶段、非线性阶段及高次非线性阶段,建立了对应的本构模型。该模型包含了丝径、弹性模量、丝材密度等基本工艺参数,从理论上解释了编织-嵌槽型金属橡胶力学特性的物理本质。通过试验数据与理论计算结果的对比对模型进行了验证,结果表明该模型能够较好地表征编织-嵌槽型金属橡胶的力学行为。为材料力学特性的进一步研究以及指导材料的设计提供了理论依据。