环形金属橡胶的径向压缩性能及力学模型分析

采用试验的方法分析了密度、金属丝直径、螺旋卷直径及温度对环形金属橡胶径向刚度的影响,以悬臂曲梁为基本单元,分析了金属橡胶的受力变形情况,结合温度对金属丝弹性模量及接触曲梁的影响,建立了包含主要制备参数及温度影响的金属橡胶径向力学模型。同时,依据试验结果,对力学模型的参数进行拟合求解,确定了模型的具体表达式。通过将模型计算结果与试验结果对比后发现,力学模型有较高的精度,可以比较全面地反映环形金属橡胶的径向刚度特性,为金属橡胶的实际应用提供了理论参考。     

特大尺寸金属橡胶柔性密封环设计与仿真分析

根据国内某大型设备的密封要求,提出特大型柔性金属橡胶骨架加橡胶包敷柔性密封环结构的初步设计方案,通过对密封环进行静力学有限元仿真分析,得出密封环最大变形、应力值及其位置,密封及安装需要的预紧力.结果表明,设计的金属橡胶密封环能够满足某大型设备的应用要求.     

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。     

金属橡胶阻尼环的剪切力学特性及密度相关性

基于金属橡胶阻尼环的制备工艺流程、剪切试验工装设计以及阻尼耗能表征方法,通过建立金属橡胶阻尼环简化三维数值模型,采用LS-DYNA软件分析了金属橡胶阻尼环在切向和轴向剪切位移下的曲梁运动特性,研究了金属橡胶阻尼环的剪切力学特性及其密度相关性.结果表明:金属橡胶阻尼环的金属丝曲梁之间的滑移方式多为平行滑移;随着密度的增大,金属橡胶阻尼环的切向和轴向剪切能量耗散系数均先增大后减小,等效刚度均增大.     

车载装配式金属丝网和硅橡胶隔振器性能对比分析

针对陆用车载装配式JZP-20T型隔振器极端和常规服役条件,分别采用金属丝网和硅橡胶作为阻尼材料,以金属丝网和硅橡胶的细观结构与减振机理为基础,重点对比分析了两种阻尼材料隔振器的机械力学性能,特别是刚度和阻尼性能.分析结果表明两种阻尼隔振器的静、动刚度曲线均表现出明显的非线性,金属丝网隔振器刚度的非线性较橡胶隔振器更明显;在较小激振幅值下,金属丝网隔振器阻尼性能要好于橡胶隔振器;随着激振幅值的增加,两种阻尼材料隔振器损耗因子都有所减低,但橡胶阻尼性能的稳定性要优于金属丝网.研究结果对车载装配式隔振器的工程应用具有一定的指导意义.     

金属橡胶包覆阻尼结构的高温耗能特性

以304奥氏体不锈钢丝为材料制备得到不同密度(2.000,2.286,2.571g·cm~(-3))的金属橡胶并装配成金属橡胶包覆阻尼结构,研究了环境温度(25,100,200,300℃)对该阻尼结构耗能特性的影响以及金属橡胶密度、加载振幅(0.2,0.5,0.8,1.0mm)和频率(1,2,3,4,5 Hz)对其高温(300℃)耗能特性的影响。结果表明:100～300℃下金属橡胶(密度2.286g·cm~(-3))包覆阻尼结构的耗能、最大弹性势能和损耗因子均略低于25℃下的,但是相差较小,说明该金属橡胶在高温下具有良好且稳定的阻尼性能;在300℃下,随着振幅的增大,金属橡胶(密度2.286g·cm~(-3))包覆阻尼结构的耗能和最大弹性势能增加,损耗因子降低,而频率对高温耗能特性的影响较小;随着金属橡胶密度的增加,300℃下的最大弹性势能和耗能增大,损耗因子呈波动性变化。     

高温环境下编织-嵌槽型金属橡胶的疲劳特性分析

采用拉-压式组合试验工装,以位移控制的加载方式对编织-嵌槽型金属橡胶进行了疲劳试验,研究了常温（25 ℃）及高温（300 ℃）环境下编织-嵌槽型金属橡胶在不同加载振幅下的疲劳特性,并通过平均刚度、等效黏性阻尼系数及其损伤因子对构件的损伤演化过程进行了表征。结果表明：编织-嵌槽型金属橡胶构件的疲劳损伤形式表现为磨损、断丝以及塑性变形;构件在各种试验条件下的疲劳过程均可分为刚度强化期和刚度衰减期,而构件力学性能的衰减主要发生在刚度衰减期;温度的升高或振幅的增大均会显著增大构件的积累损伤,进而缩短其使用寿命。     

非线性迟滞系统建模方法

针对一类迟滞非线性系统的动力学建模,提出了一种新的建模方法。该模型用高次非对称弹性力、粘性阻尼力及双折线记忆恢复力的机理构造,识别时应先采用分离算法识别各刚度和阻尼系数,再建立其与振幅和频率的函数关系。用所建模型重构的恢复力－位移迟滞回线表明：该模型能很好地描述这类非线性振动系统的特性,提出的建模及参数识别方法实用且有效。     

粘性阻尼滞迟振子简谐激励响应的等效线性化计算方法研究

研究了单自由度、两自由度含有粘性阻尼双性滞迟振动简谐激励下的响应计算问题，将效线性化计算方法推广至含有迟滞环节的单自由度、两自由度非线笥振动系统，并证明了在首次近似意义上，等效线性化方法与Krylov-Bogoliubov慢变参数法、Fourier级数展开法是等价的，三者具有相同的计算精度。