粘弹性材料本构模型的研究

介绍了近年来建立粘弹性材料本构模型的方法。目前主要有两种方法:利用现有本构模型;对粘弹性材料进行试验研究,拟合实验曲线。     

基于材料参数随机性的粘弹性结构振动特性分析

基于粘弹性材料的随机性对粘弹性结构的振动特性进行了分析，研究了模量模型的随机性对结构固有频率和模态损耗因子的影响，在模型的随机性中分别考察了常复数模型，Kelvin-Voigt模型和三参数标准流变学模型，结果表明，粘弹性材料参数的随机性对粘弹性结构的模态损耗因子的影响还是比较大的，因此，对粘弹性结构采取随机分析是非常必要的。     

线性粘弹结构有限元模型的鲁棒降阶方法

为了对粘弹性材料复合结构进行静动力分析及主被动控制,采用微振子模型描述线性粘弹材料的本构关系,先用有限元方法对结构进行离散,然后引入耗散自由度,将非线性的有限元方程转化为普通的二阶系统,最后从系统的可控性、可观性出发提出了一种模型的鲁棒降阶方法。算例表明微振子模型与有限元相结合,能很方便地求出固有频率、阻尼等模态参数及响应。鲁棒降阶算法稳定,能为下一步进行主动控制做好准备。     

梁柱节点粘弹性阻尼器的结构减振研究

本文提出了一种在梁柱节点设置粘弹性阻尼器的结构减振措施。作者在进行了粘弹材料试验和选择了粘弹性材料动力特性模型的基础上，建立了安装有粘弹性阻尼器的结构的动力分析方法，并通过一根具有此种梁柱节阻尼器的长跨梁的动力试验与其计算结果的比较，证实了该减振措施的减振效果和数值分析方法的准确性 。     

粘弹性材料的ADF模型研究

采用GA-BFGS混合遗传算法建立了一套确定粘弹性模型参数的方法,对ADF模型进行参数拟合,并与标准流变模型,GHM模型及试验结果进行了比较。基于ADF模型的本构方程和控制方程,建立了粘弹性自由层阻尼悬臂梁的有限元方程。算例表明,本文确定模型参数的方法是有效的;同时通过对自由层悬臂梁的有限元模态分析,表明ADF模型在描述粘弹性材料本构关系中具有结构简单,计算精确,方便和有限元相结合的特点。     

安装有粘弹性阻尼器的框架的试验和数值分析

为了高层建筑结构中有效地降低结构的振动反应，本文作者提出了一种附加在主结构中的安装有粘弹性阻尼器的主－辅框架结构，作者在粘弹性材料纯剪动力试验得出材料动力特性的基础上建立了数学模型，并将之应用于结构的动力分析中，采用变刚度的方法处理安装有粘弹性阻尼器的结构，安装阻尼器的框架动力试验，不仅证实阻尼器的安装可以大大减小结构的振动，也验证了数值分析方法的准确性。     

粘弹性阻尼器温频影响效应的计算模型及结构分析

本文根据粘弹性阻尼器的力学性能，提出了一种能够体现温度和频率影响的新计算模型-等效标准固体模型，然后通过对9050A材料和一加有粘弹性阻尼器的建筑结构进行实例分析，得出有关结论。     

粘弹性阻尼材料在板结构中的优化计算

为了选择合适的阻尼结构处理方案（包括各种基本结构类型）以求得最佳、最经济实用的效果,采用有限元法通过计算机运算,具有快速及准确性。依据应变能理论,应用有限元法对板阻尼结构进行多种方案的优化计算,以求取粘弹阻尼复合板的结构频率和阻尼系数。经过理论计算和相关的试验,认为此种方法相对实验研究来说,即具有快速及准确性,又具有省时、省力、费用低等优点。尽可能减少原始输入数据的误差,可以提高计算的精确性。     

复合阻尼结构及其阻尼性能

新近出现的几种复合阻尼结构表明,有限各类的阻尼材料,经过简单的物理组合,能满足各种各样的阻尼要求,这类复合阻尼结构正引起科技界的广泛关注。然而,作为一项新技术,它尚缺少相应的理论作指导,因此,对该技术进行研究是必要的和及时的。本文介绍了几种典型的复合阻尼结构,并用振动控制理论对其中的一些结构进行了分析。     

粘弹性阻尼层结构动力问题有限元分析综述

使用粘弹性材料是结构振动控制的有效技术。本文综述了粘弹性阻尼结构动力问题的有限元方法研究,重点是介绍了八、九十年代的一些研究成果。同时也概略地介绍了单一粘弹性结构动力问题的有限元方法。     

敷设粘弹性材料的多层吸声模型阻抗匹配

研究敷设粘弹性材料多层结构的阻抗匹配方法对水下目标隐身具有重要意义。文中利用多层介质声传播理论,推导了简洁的任意多层结构模型声场特性计算公式,并结合粘弹性材料的动态特性,应用所推公式计算了水下敷设吸声材料多层模型的声场特性。借助数值分析方法,对多层结构模型各层材料特性阻抗与模型声学性能间的关系进行了仿真,探索利用模型各层特性阻抗设计模型阻抗匹配的方法。通过分析模型各层特性阻抗比例关系对模型声场特性的影响,得出其实现阻抗匹配的最优取值范围。研究结果对设计、选取吸声材料具有重要意义。     

Material Model Research on Rubber Vibration Isolators

A viscohyperelastic constitutive model is proposed to describe the mechanical behaviour of vibration isolation rubber under broad-band vibration. This constitutive model comprises two parts： a component with three parameters to characterize the hyperelastic static properties of rubber materials, and the other component incorporating two relaxation time parameters, corresponding to high and low strain rates, respectively, to describe the dynamic response under vibration and impact loadings. Based on this proposed constitutive model, a series of experiments were performed on two types of rubber materials over a wide strain rate range. The results predicted from this model are in good agreement with the experimental data.     

朱-王-唐非线性粘弹性本构模型在有限元分析中的实现及其应用

LS-DYNA可以满足用户对某些材料本构关系子程序开发的要求.本文首先编制了各向同性线弹性材料本构模型子程序,计算单轴拉伸作用,得到材料子程序开发的可行性;另外主要编制了飞机风挡材料采用的具有应变率效应的非线性粘弹性朱-王-唐本构模型,结果能很好地对朱-王-唐模型进行描述,特别是应变率对该模型的影响.并用于真实风挡的计算,得到的数值结果与试验值比较吻合.     

Steady-State Crack Velocity in a Viscoelastic Composite Material

The velocity of a semi-infinite crack slowly propagating in aninfinitely long strip made of a viscoelastic composite material isdetermined according to Christensen's fracture criterion. The edges ofthe strip are subjected to uniform opposite displacements normal to thecrack plane. The crack velocity is obtained from an energy balanceequation involving the energy dissipated in the whole strip; the latteris evaluated using an approximate, but sufficiently accurate, expressionof the stress field in the structure obtained by taking into account thestrong anisotropy of the long fibre composite material of interest. Thisnew version of Christensen's criterion compares favourably with theoriginal one and gives crack velocity predictions very close to thoseprovided by Schapery's criterion.     

玻璃纤维增强铅网/橡胶阻尼复合材料研究

为了改善橡胶的力学性能和阻尼性能,以橡胶、纤维和铅为原料设计了玻璃纤维增强铅网/橡胶阻尼复合材料,研究了不同玻璃纤维增强铅网铺层数量的横向玻璃纤维增强铅网/橡胶复合材料力学性能和阻尼性能,分析了其阻尼机制.结果表明,复合材料具有比橡胶更高的力学性能和阻尼特性,其刚度随铅网铺层数量的增加而提高,而阻尼损耗因子与铺层数呈非线性关系.复合材料中存在材料变形耗能、界面耗能、摩擦耗能等多种阻尼损耗机制.     

空间桁架结构采用黏弹性阻尼的振动控制技术

航天器空间桁架结构在太空特殊物理环境下的振动控制问题是航天技术中的一大难题,为探讨阻尼被动控制技术的有效程度。首先从理论上分析黏弹性材料（VEM）的阻尼作用机理,由此设计一种双夹层圆柱式黏弹性阻尼器（VED）,研究VED阻尼杆在桁架中的最佳位置配置问题,并推导阻尼桁架结构的动力学方程,结合VEM的阻尼特性分析结构的动态品质。最后以一字型桁架为例,对VED阻尼被动控制效果进行仿真分析,结果显示在共振区内桁架的振幅衰减达35 %,可取得良好的控制效果。