微孔聚氨酯粘弹性材料动态力学性能的有限元模拟

在不同温度下,对WJ-8微孔聚氨酯粘弹性材料进行动态粘弹性试验,研究了它的储能模量和损耗模量与温度、频率以及应变幅值之间的关系;采用一到四阶广义Maxwell本构模型对扫频试验数据进行拟合,最后选用四阶Maxwell模型参数,采用Hypermensh和Abaqus软件对微孔聚氨酯弹性垫板的动态性能台架试验进行有限元模拟,并将模拟得到的存贮刚度、损耗因子与试验值进行了对比。结果表明:在-20~100℃的温度区间,该材料的储能模量和损耗模量均随温度升高而呈单调减小;当频率为0~5Hz时,储能模量和损耗模量随着频率的增大而增大;在0~4%的应变幅值区间,随着应变幅值增大,损耗模量逐渐增大,储能模量逐渐减小;存贮刚度的模拟值与试验值的平均相对误差为5.2%,损耗因子的平均相对误差为9.1%,证明了有限元模拟结果的准确性。     

抗静电丁腈橡胶的研究

通过添加不同类型、不同含量抗静电剂(乙炔炭黑、SN),制备NBR胶料,研究其抗静电性能、混炼胶硫化特性及硫化胶的力学性能。结果表明,乙炔炭黑用量为6phr-8phr时,随乙炔炭黑用量增加,胶料的表面电阻和体积电阻略有下降,但用量在8phr-12phr时,胶料的表面电阻和体积电阻急剧下降,用量超过12phr后,趋于稳定,乙炔炭黑含量对丁腈橡胶的硫化速度影响较小,硫化程度随着乙炔炭黑含量增加略有提高,拉伸强度在乙炔炭黑含量9phr时达到最大值;SN用量对丁腈橡胶抗静电效果不明显,对于硫化过程SN用量4phr为较优配比,在SN用量为3phr时,材料的拉伸强度最大。     

基于聚α-烯烃合成润滑油的复合锂基磁流变脂流变特性

采用PAO40聚α-烯烃合成润滑油,十二羟基硬脂酸、癸二酸、硼酸和氢氧化锂等稠化剂以及FeSiB软磁粉制备了铁磁颗粒质量分数分别为30％,45％,60％的复合锂基磁流变脂,研究了磁流变脂的流变特性和磁流变效应.结果表明:3种磁流变脂的剪切应力均随剪切速率的增加而增大,随电流的增加先快速增大后趋于平稳;储能模量均随剪切应变的增大先迅速降低后趋于平稳,随电流的增加先增大后趋于稳定;随电流增加,磁流变脂的损耗因子先增大后减小直至趋于稳定,阻尼特性和磁流变效应增强;铁磁颗粒含量越高,磁流变脂的剪切应力和储能模量越大,阻尼特性和磁流变效应越强.     

芥酸酰胺对喷蜡NR/BR弹性材料自润滑性能的影响

研究芥酸酰胺不同用量对自润滑喷蜡天然橡胶(NR)/顺丁橡胶(BR)弹性材料的硫化特性、力学性能、Payne效应、损耗因子、动态热机械性能的影响,并与未加入润滑剂的组分进行对比。结果表明:加入芥酸酰胺后硫化胶表面会出现明显的白色润滑膜,提高了硫化胶自润滑性能,使得NR/BR硫化胶的静摩擦因数和动摩擦因数大幅下降;而润滑剂芥酸酰胺对硫化胶的力学性能和老化性能影响不大。DSC研究发现,芥酸酰胺的加入不会影响基体橡胶的玻璃化温度,在70℃左右都会出现芥酸酰胺的熔融转变峰。     

考虑热力耦合的橡胶减振器阻尼特性

针对橡胶减振器在热力耦合减振过程中的温度和阻尼特性的变化进行分析,引入大应变黏弹性本构模型描述橡胶材料的非线性变形和黏弹性行为。对橡胶材料进行静态试验拟合得到超弹性本构模型系数,进行动态机械分析获得材料的储能模量时程曲线和损耗因子时程曲线并拟合得到Prony级数系数。假设生热率为非弹性变形产生的能量,对模型施加边界条件和热对流边界,基于热力耦合理论对有限元模型进行分析。结果显示:模型中心温度最高,并由中心向边缘逐渐降低;不同频率下的表面温度与试验值较为接近。由于非弹性效应橡胶减振器结构动刚度和损耗因子均有损失。初始耗散能随频率增大而明显增大,随温度升高缓慢减小;最终耗散能对频率和温度变化不敏感,趋于稳定。     

技术文摘专栏

炭黑补强异戊橡胶和天然橡胶性能之对比研究 【摘要】：用填充炭黑的异戊橡胶（IR）和天然橡胶（NR）分别研究其硫化特性、力学性能、热空气老化性能和动态力学性能。结果表明，异戊橡胶比天然橡胶的硫化速度慢，焦烧时间长。随着炭黑用量的增多，IR和NR的300％定伸应力增大，     

温度对橡胶隔振器刚度阻尼特性的影响

在不同温度( 20~80 ℃ )下对橡胶材料进行了单轴静态拉伸试验与动态频率扫描试验,分析了应力应变关系、储能模量及损耗模量随温度的变化规律,拟合获得了不同温度下表征橡胶力学性能的超弹性和粘弹性本构模型参数。对某倒 V 形橡胶隔振器进行了不同温度本构参数下的静态与动态仿真,结果表明,温度对橡胶隔振器力学性能有较大影响,研究结果可为橡胶隔振器的工程应用提供参考。     

考虑垂直因子的粘弹性材料分数阶时温等效模型

粘弹性材料动态力学性能具有显著的温频效应.为了更精准地表征粘弹性材料的动态力学性能,基于分数阶本构模型和温频等效原理,提出了考虑垂直因子的分数阶时温等效模型(VFTTS).以某工程减振用粘弹性材料为对象,开展了 DMA实验,对其变温(-75℃～65℃)变频(0.5 Hz、1 Hz、2 Hz、3.3 Hz、5 Hz和10 Hz)动态力学性能(储能模量、耗能模量和损耗因子)进行分析;同时,利用VFTTS模型和FTTS模型(仅考虑水平因子)对不同温度下的储能模量频率谱进行移动,得到了参考温度为5℃时的主曲线;用分数阶标准线性固体模型(CFSLS)对时温等效模型进行验证.结果表明:在实验温度内,VFTTS模型和FTTS模型的频率预测范围相同,实现了粘弹性材料动态力学性能在1.086×10-8 Hz～1.240×1011Hz的超高频预测,且相对误差分别为6.07％和13.22％,表明VFTTS模型不仅具有广泛的预测能力,而且预测精度更高.     

超分子作用阻尼材料的动态力学模型修正

研究了超分子作用对材料阻尼性能的影响,建立具有超分子修正项的分数阶导数Kelvin-SI模型。采用模型对材料的动态力学性能进行描述,研究其在不同环境条件下的性能变化情况。模型可以准确有效地对材料在不同温度(240～420K)、不同频率(1～100Hz)下的存储模量以及损失模量进行描述。未修正的分数阶Kelvin-Voigt模型计算的损失模量偏小而存储模量偏大,拟合程度较差,拟合度R-squared值仅为0.787 3。修正后的材料模型拟合较好,拟合度R-squared值在0.98以上。材料的存储模量以及损耗因子都随着温度的增加逐渐减小,随频率的增加逐渐增大。模型的各项参数与物理事实相符合,参数的变化可以对材料的动态力学行为的变化进行正确的描述。     

技术文摘专栏

TPI用量对TPI／NR并用胶微观结构的影响 【摘要】：研究反式1，4-聚异戊二烯（TPI）用量对TPI／NR并用胶微观结构的影响。试验结果表明，随着TPI用量的增大，TPI／NR并用胶中TPI球晶区域增大，当TPI用量为20份时结晶区由分散变为连续；TP}用量对TPI／NR混炼胶中TPI结晶度影响不大，TPI结晶破坏的主要因素是硫化；随着TPI用量增大，TPI／NR硫化胶中TPI微晶增多。     

叶切面最大厚度数值计算与应用

以叶切面最大厚度的数值计算方法为基础,探讨叶切面最大厚度计算的计算机实现,介绍叶切面厚度数值计算法的应用实例.     

Natural frequencies of vibration of a class of solids composed of layers of isotropic materials

In a recent paper, the Ritz method with simple algebraic polynomials as trial functions was used to obtain an eigenvalue equation for the free vibration of a class of homogeneous solids with cavities. The method presented is here extended to the study of a class of non-homogeneous solids, in which each solid is composed of a number of isotropic layers with different material properties. The Cartesian coordinate system is used to describe the geometry of the solid which is modelled by means of a segment bounded by the yz, zx and xy orthogonal coordinate planes and by two curved surfaces which are defined by fairly general polynomial expressions in the coordinates x, y and z. The surface representing the interface between two material layers in the solid is also described by a polynomial expression in the coordinates x, y and z. In order to demonstrate the accuracy of the approach, natural frequencies are given for both a two- and three-layered spherical shell and for a homogeneous hollow cylinder, as computed using the present approach, and are compared with those obtained using an exact solution. Results are then given for a number of two- and three-layered cylinders and, to demonstrate the versatility of the approach, natural frequencies are given for a five-layered cantilevered beam with a central circular hole as well as for a number of composite solids of more general shape.     

盘丝极心偏对三爪自定心卡盘找标精度影响的分析

三爪自定心卡盘作为机床的主要附件,已有一百多年的发展历史,尽管目前随着数控技术的不断发展,越来越多地需求高速动力卡盘,但三爪自定心卡盘目前仍有一定的市场。 要保证卡盘可靠地夹紧工件,必须使其有可靠的夹持精度;要保持卡盘的精度,必须要严格控制各零部件公差及误差,如盘丝的极心偏。 　　极心偏是形成圆的渐开线的基圆圆心 (极心 )与盘丝内孔中心不同心所造成的偏差值。它对卡盘精度的影响分两种情况,一是卡爪夹持弧采用配磨,二是卡爪夹持弧采用单磨。本文主要探讨配磨时的影响。 　　卡爪夹持弧采用配磨,即每台卡盘整体…     

双丝杠驱动机构同步分析

介绍了双丝杠驱动机构工作原理,论述了双丝杠运动产生不同步的原因以及如何判定与解决同步问题。     

圆柱面素线的直线度公差带解析

详细分析了圆柱面素线的直线度公差带在新旧标准中定义和解释的区别，并从对圆柱面素线实际要素检测的角度，提出了推行新标准的实际意义。     

膨胀套导向机构的设计

通过分析膨胀套在实际使用产生滑移受阻现象、卡死现象原因的实质,并在分析产生问题原因的基础上提出了改进措施即：增加导向机构。     

广州地铁APM列车制动机理分析

根据广州市珠江新城旅客自动运输系统(APM)列车的运行特点,介绍APM列车制动系统的制动方式及其特点,分析APM列车动态制动和摩擦制动的工作机理及其区别和联系,阐明APM列车制动系统的电控制过程和气控制过程,从而为APM列车制动系统的维护和管理提供一定的依据.     

磨粉机快辊轴承座加工工艺设计

设计了磨粉机快辊轴承座的加工工艺和具体的工装夹具.利用卧式加工中心加工磨粉机快辊轴承座,辅以能够高效快速夹紧的夹具,既可以保证加工精度,又能够提高加工效率.     

活塞销孔加工工艺的改进

我公司于８０年代末引进Aspera公司年产８０万台冰箱（冷柜）压缩机生产线及软件技术，在压缩机加工中，活塞销孔（如图１所示）的加工是难点之一。用镗床加工，质量一直难以达到要求，废品率很高。后来我们将Aspera公司的加工工艺即精镗后滚光改为精镗后用金刚石铰刀粗、精铰孔，由此解决了这个技术难题。（１）原意大利Aspera公司工艺简述其工艺流程为：钻６．５通孔→扩孔至７＋０．１→粗镗７．４７３＋０．０３６、圆柱度０．０１→精镗至７．９３５＋０．００６、圆柱度０．００２→滚光７．９３８＋０．００６、圆柱度０…     

Development of sclerometric method of studying activation of parameters of damage and fracture of friction deformable surfaces

The article presents a brief review of the wear models based on the kinetic thermofluctuation approach. The materials were developed using SamGTU sclerometric programming software and a set of instruments developed at Samara Engineering University for assessing the parameters of kinetic thermoactivation for surface fracture deformed by friction. The first obtained results of assessments and the estimated prediction of wear resistance exemplified by tribocouple of the aircraft chassis are presented.