联轴器用金属橡胶元件阻尼耗能研究

对用于弹性套柱销联轴器改造的环状金属橡胶元件进行了正弦位移加载试验,提出了一种基于粘弹等效的阻尼损耗因子的测试方法,分析了频率、振幅、温度和疲劳效应对阻尼损耗因子的影响,结果表明金属橡胶弹性元件具有比原有橡胶元件更优越的弹性阻尼性能。     

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。     

金属橡胶材料的动态力学建模及参数辨识

金属橡胶隔振器作为军用装备上的悬置元件,具有很好的缓冲减振作用。首先根据等效阻尼理论及傅里叶级数展开式来近似表示金属橡胶元件在隔振系统中所产生的阻尼力和弹性恢复力,而后由所建立的数学模型出发,推导出其参数线性辨识方程,利用遗传算法得到金属橡胶材料的线性刚度、三次刚度及滑移刚度,最终通过对比得到了其在不同激励条件下所形成的变化趋势。     

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。     

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。     

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.     

机车车辆橡胶元件动态建模及其应用

橡胶的动态特性依赖于外界激扰的幅值和频率。为充分体现铁道车辆橡胶部件的真实物理特性,兼顾动力学仿真计算的精度和时间,基于弹塑性理论建立橡胶元件动态模型。分别用摩擦力和黏滞力表征橡胶的振幅相关性和频率相关性;计算分析简谐激励下橡胶元件的等效刚度和阻尼;将橡胶元件模型结合车辆-轨道耦合动力学模型,分析车辆通过曲线时一系定位节点力的动态特性。研究结果表明：摩擦力提供的等效刚度随激扰幅值的增大而减小,阻尼随激扰幅值的增大而增大;黏滞力提供的等效刚度和阻尼都随激扰频率的增大而增大;橡胶元件在车辆曲线通过的不同阶段可反映不同的动态特性。     

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。     

金属橡胶包覆阻尼结构高温力学建模与试验

针对高温管路系统的减振难题,利用等效线性化方法建立了管路金属橡胶包覆阻尼结构的高温力学模型,分析了金属橡胶刚度和响应幅值随温度的变化规律。搭建了高温管路振动测试试验平台,以插入损失为评价指标,对不同环境温度、不同金属橡胶密度的管路包覆阻尼结构减振性能进行了试验验证。试验结果表明,减小金属橡胶密度能有效增加管路减振效果,环境温度对管路金属橡胶包覆阻尼结构的影响较小,说明金属橡胶包覆阻尼结构能很好地在高温环境下工作。     

金属橡胶薄壁壳体减振器阻尼性能分析

利用测试系统迟滞环的方法 ,识别了金属橡胶薄壁壳体减振器的阻尼耗损因子 ,并分析了弹性和阻尼的制约因素。结果表明 :这种金属橡胶薄壁壳体减振器与传统减振器相比具有更好的阻尼性能     

基于位移加载控制的金属橡胶弹性元件试验建模研究

基于电液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动态力学试验,结果表明,金属橡胶材料具有明显的迟滞非线性性质,其阻尼由多种成分组成。根据动态试验结果建立迟滞回线拟和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,为进一步理论分析提供了依据。     

金属橡胶静刚度特性及其力学模型研究

对金属橡胶成形机理和静刚度特性影响因素进行分析,运用螺旋弹簧刚度理论建立了金属橡胶微元弹簧理论模型,并根据试验结果对其进行模型修正。通过理论模型与试验的比较,发现理论模型值与试验值较接近,可以较全面地反映金属橡胶静刚度特性,从而为金属橡胶减振器的设计和金属丝工艺参数的确定提供理论依据。     

恒位移加载条件下金属橡胶恢复力信号特征分析

针对恒位移加载条件下,金属橡胶恢复力数据不理想的问题,分析了恢复力信号采集时经常被忽略的干扰成分,认为部分干扰来自试验机的背景噪声,恢复力的随机跃动,夹头和试件的惯性力效应和金属橡胶的循环硬化等因素的影响,提出了改善方法,为进一步准确分析金属橡胶材料的本构关系打下了良好基础。     

惯性平台橡胶减振器弹性特性的有限元分析

以某型号惯性平台减振器为研究对象，探讨了橡胶减振器弹性特性的有限元分析方法。利用有限元ANSYS分析软件，进行了橡胶减振器有限元建模的数值试验分析。为了精确描述橡胶的特性，采用了弹性应变能函数方法，选取本构方程拟合试验数据，对橡胶材料特性曲线进行评估。预测的计算结果与试验吻合较好，表明所建的数学模型和有限元计算方法能较理想地获得橡胶减振器静态、动态解。该方法对同类减振器度其复杂结构系统的静态、动态计算奠定了基础，同时为以后同类减振器的设计提供一定的参考。     

铰接车橡胶弹簧悬挂系统非线性特性建模分析

橡胶弹簧悬挂系统结构简单减振性能良好,在非公路车辆、大型载重车辆和工程车辆中有广阔的应用前景。对铰接式自卸车悬挂系统进行了研究,对前悬沙漏式橡胶弹簧、后悬的复合橡胶弹簧等进行静、动态实验及分析,在试验的基础上,基于有限元方法对橡胶弹簧的非线性刚度特性进行理论建模与分析,并分析橡胶弹簧结构参数对其刚度特性的影响。对其非线性刚度进行分析,对比分析表明模型仿真与试验分析结果曲线具有一致性,表明所用理论方法和所建模型的准确性;采用非线性有限元接触模型对橡胶弹簧特性进行分析,可有效提高分析的时效性;橡胶弹簧的静态特性试验研究表明,结构的刚度与系统的载荷呈现正相关特征;橡胶弹簧的动态特性试验研究表明,其动刚度和阻尼损耗因子与振动频率和振幅有很大的关系;试验结果和分析模型可作为设计选用橡胶弹簧的依据。     

金属橡胶-硅橡胶叠层复合材料阻尼器动态性能试验与建模

通过对金属橡胶-硅橡胶叠层复合材料阻尼器的动力学特性进行试验和理论研究,发现金属橡胶-硅橡胶叠层复合阻尼材料具有明显的非线性迟滞特征,迟滞回线并非椭圆,含有多种阻尼成分.在此基础上,用理论和试验相结合的手段研究金属橡胶-硅橡胶叠层复合材料阻尼器的动力学建模,提出各恢复力成分、物理意义明确的非对称弹性粘性阻尼双折线迟滞恢复力模型.模型中的参数由试验数据辨识,用所建模型重构恢复力-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.     

大环径比O形复合金属密封件制备工艺及静力学性能研究

针对工业领域中对于大口径耐高温的金属密封件的迫切需求，开发一种将勾连交叉缠绕而成的螺旋网状金属橡胶嵌入有一定开口槽的不锈钢细环中的大环径比O形复合金属密封件，探究大环径比O形复合金属密封件的制备工艺，包含金属橡胶弹性内芯以及不锈钢包覆层两部分的制备工艺。研究4种不同孔隙度的金属橡胶密封件在准静态常温下的力学性能，分析载荷、孔隙度对金属橡胶密封件力学性能的影响。研究结果表明，复合金属橡胶密封件在高承载下具有良好的密封特性，当载荷增大后，密封件的力学性能更加趋于稳定；且随着孔隙度的减小，承载能力越来越大。基于静力学性能试验，建立含有不锈钢包覆的金属橡胶密封件的多项式拟合函数，发现六阶多项式能够较好地对试验数据进行拟合，由此可计算分析金属橡胶密封件的静刚度与位移之间的变化规律，从而可以在工程上得到更好的应用。     

动力稳定车金属橡胶弹簧非线性动刚度特性研究

金属橡胶弹簧的动刚度是进一步研究动力稳定车整体性能的关键因素之一。根据动力稳定车金属橡胶弹簧本构参数,建立了金属橡胶弹簧有限元模型,基于LS—DYNA研究了金属橡胶弹簧的3个坐标方向的非线性动刚度。根据分析结果,认为金属橡胶弹簧在不同的载荷、频率组合下其动刚度呈现非线性变化。分析结果可为动力稳定车金属橡胶弹簧的优化设计提供理论依据。