加载速度对金属橡胶阻尼特性的影响

讨论了加载速度对金属橡胶阻尼特性的影响规律。实验利用1Cr18Ni9Ti金属丝冷缠绕加工而成的环形隔振器,TAW-2000型高精度的压力实验机对金属橡胶轴向的形变和载荷力的关系进行测试,分析加载速度和频率对金属橡胶阻尼特性的影响规律。结果表明,金属橡胶的阻尼成分包含了粘性阻尼、摩擦阻尼和滞后阻尼,随加载速度的增加,阻尼变小,塑性形变与弹性形变均同时减小。     

高速压力机隔振技术研究及橡胶隔振器设计

针对高速压力机对地面的振动冲击问题,采用理论推导、仿真分析和试验验证相结合的方法,构建高速压力机动不平衡的理论计算模型,得出压力机工作时对地面的冲击激励;建立压力机隔振系统的数学模型,分析影响压力机隔振效果的外部因素,确定橡胶隔振器的设计参数;分析橡胶的硬度、形状、弹性模量与变形量之间的关系,完成橡胶弹簧隔振器的设计,并通过试验测试安装橡胶隔振器后压力机与地面振动能量的变化,验证橡胶弹簧的隔振效果。研究成果为高速压力机的隔振技术研究及橡胶隔振器的设计提供了理论指导和技术支撑。     

金属／橡胶纳米复合材料

美国弗吉尼亚大学在美国火箭防御部基金项目的资助下研制成功了一种新型纳米复合材料，它是将导电性的金属纳米颗粒埋藏于柔软的合成橡胶内的柔性材料，被称做“金属橡胶”，这种材料可被拉伸达3倍的长度，保持导电性的状态，并可回复原来形状。这种金属橡胶是采取低温静电自组合（ESA）法，用金属纳米粉与合成橡胶层状组合制得。这种材料即使只含有百万分之几的金属，也能保持其高度的导电性。指出用这种复合材料制做的电刺激人造活体可用来取代电动机、电磁铁以及其他致动器等。     

基于数值模型的金属橡胶刚度特性细观机理研究

以完全基于实际材料、工艺参数建立的金属橡胶数值模型为基础,对材料非线性刚度特性的细观机理进行了研究。在成形压力曲线、组织形态、尺寸、准静态加载曲线四个方面对数值模型进行了验证。对金属橡胶组织结构进行分解,建立了弹性微元细观模型及其局部坐标。对弹性微元的空间运动模式、z向弹性变形模式、xoy平面弹性变形模式进行了分析。建立了金属橡胶非线性刚度特性的数学模型,对非线性刚度的细观机理进行了数学描述。数值模型与实验吻合良好,可靠性较强。准静态加载过程中,弹性微元的空间运动以平移为主,空间转动很小;z向弹性变形可以等效为若干曲梁的并联,并联曲梁个数与应变呈线性关系;xoy平面内的弹性变形是一种使弹性微元两端点距离变小的弯曲变形。建立的数学模型与实验结果吻合良好,包含了材料的基本结构参数、细观特征参数以及非线性刚度机理参数,各参数物理意义充分,模型准确性较好。理论模型能够对材料非线性刚度的细观本质进行解释,对材料的设计具备一定的指导意义。     

钢丝绳隔振器的元件及其特性

简要的介绍了钢丝绳隔振器的元件及其优点,并对其特性进行了详细的阐述,说明了这种隔振器具有很好的隔振效果.     

锻造机器人金属橡胶关节阻尼设计及振动抑制

为了抑制锻造车间内锻压机等设备给锻造机器人造成的残余振动,开展机器人的金属橡胶关节阻尼设计及其振动抑制性能分析。基于冲击响应理论获得锻造环境中锻压机冲击的半正弦脉冲激励;根据SPONE的线性弹簧假设及关节刚-柔耦合特性,在COMSOL 平台上建立了六自由度锻造机器人的几何模型;对锻造机器人关节中金属橡胶垫片的减振阻尼特性进行分析;最后在COMSOL平台上完成了7种状态下锻造机器人的振动响应试验,并对丝径分别为0.10、0.20、0.25、0.30 mm的4种金属橡胶关节阻尼进行了残余振动抑制测试。测试结果表明：当关节4~关节6都呈0°时,极限状态4下无阻尼机器人末端最大位移为0.19 mm;而4种金属橡胶关节阻尼的机器人末端位移分别降低了85.8%、99.5%、100%和100%,且金属丝径为0.25 mm时抑振效果最好,从而验证了在锻造机器人中增加金属橡胶关节阻尼抑制残余振动的有效性。     

304、65Mn金属橡胶疲劳特性比较

探讨了304、65Mn金属橡胶的疲劳特性,结果表明:动态损耗因子是金属橡胶疲劳较理想的评价指标;随振动次数增加,动态损耗因子呈显著波动下降的总体规律性;304、65Mn金属橡胶的疲劳寿命均为89万次,但后期65Mn金属橡胶动态损耗因子的下降速度更快.     

橡胶金属的塑性变形行为

简要介绍了多功能钛合金“橡胶金属”的特性与合金组成参数间的关系、冷加工金属组织的变化以及可能的塑性变形机制。     

金属橡胶冲压成形数值模拟分析

以自动毛坯缠绕工艺为支撑,基于实际材料、工艺参数,建立了空间弯曲螺旋线参数化方程、金属橡胶及毛坯的细观结构数值模型。通过数值模型,预测了构件的成形压力、模具摩擦力、模具应力、构件成形尺寸、回弹量、固相体积分数、接触点数、材料细观结构和组织分布等特性,预测结果与实验结果吻合良好。数值模型具有明确的物理意义和良好的可靠性,对于金属橡胶的制备具有较强的指导作用,为金属橡胶的细观尺度研究提供了途径。     

基于细观力学方法的金属橡胶迟滞特性本构模型

依据金属橡胶典型细观结构特征,对金属橡胶压缩变形金属线匝的空间位形和接触模式进行了分析,揭示了金属橡胶变形的细观物理机制。提出了基于变长度曲梁的细观结构单元以及曲梁间的接触作用模型,结合摩擦接触点分布规律,建立了包含金属丝直径、金属丝弹性模量、螺旋卷直径、金属橡胶相对密度等基本结构参数的金属橡胶迟滞特性本构模型,实现了金属橡胶初始加载、卸载和重复加载过程恢复力曲线的描述,从理论上解释了金属橡胶的弹性性能和多点接触的干摩擦阻尼特性。通过不同相对密度金属橡胶试件对所建模型进行试验验证,发现理论预测和试验结果基本一致,为金属橡胶刚度和阻尼的预估以及产品的设计提供了理论依据。     

扭转减振器扭矩特性测试系统研究

为了满足扭转减振器特性测试需求,提出了一种由计算机控制的、采用伺服控制原理的扭转减振器特性试验系统设计方案,详细介绍了系统的硬件组成,控制原理和软件功能结构。系统采用的伺服控制技术保证了系统的稳定性和可靠性,计算机强大的处理能力确保了测试系统的速度与精度,模块化结构的测试软件丰富了系统的功能。     

细长轴切削的非线性系统动力稳定性分析

为了研究细长轴切削过程中的振动特征以及稳定性,运用轴承转子非线性分析理论研究非线性滚动轴承力和非线性切削力作用下的系统稳定性及失稳分叉规律.建立了非线性切削力模型和细长轴的有限元分析模型.通过周期解、Poincar(e)截面映射图确定系统的运动特性.经过计算,系统的失稳分叉方式是同步周期解经Hopf型伪周期分叉产生伪周期解.与空转情况相比,切削状态下的细长轴分又点转速下降近80%,且其分叉点转速范围较窄.在系统参数中,稳定性规律对转轴长径比和轴承刚度的变化比较敏感.通过双主轴驱动的细长轴切削实验可以得出,失稳前后系统的频率变化特征和运动形态与计算结果一致.为提高切削稳定性,失稳颤振的预测和监测提供理论依据.     

新型摩擦阻尼器在重型机械振动控制中的应用

探讨了一种新型耗能摩擦阻尼器的耗能原理及其在重型机械振动控制中的应用.研究表明,该阻尼器除具有传统阻尼器的优点外,还克服了传统摩擦阻尼器只能提供恒定的摩擦力的缺点.同时,该阻尼器可以利用振源信号进行反馈控制,因此增大了耗能能力,提高了减振效果.有限元仿真分析证明,该新型摩擦阻尼器应用在重型机械上具有较好的减振效果.     

Targeted suppression of vibration in deep hole drilling using magneto-rheological fluid damper

Under the concept of precision or targeted vibration suppression, a novel approach is developed to reduce the vibration of drilling tool system in deep-hole drilling process. The concept is to suppress the dominant vibration upon its emergence by variable damping or to force the harmful vibration morph into less harmful by different damper position. A magneto-rheological (MR) fluid damper is designed with adjustable damping capability to counteract emerging vibration. A series of experimental investigations are carried out on the BTA deep hole drilling process. The experimental results show that the adjustable MR damping brings down the vibration in all applications with different suppression effect. A relative optimal suppression can always be found. The suppressed vibration experiences a frequency shift which sheds light on the possible avoidance of matching of unwelcome frequency. Different damper locations have different but consistent suppression results which foresee a possibility of forcing the mode of vibration into less harmful one. A potential precision or targeted suppression of vibration upon its emergence is thus possible.     

基于非线性输出频率响应函数的转子碰摩故障诊断方法研究

以碰摩故障为研究对象,将非线性输出频率响应函数(NOFRF)引入到含有碰摩的转子系统故障诊断中。对比分析在转子与定子不同间隙下的转子系统NOFRF值的变化情况,并进行了试验验证。结果表明故障转子系统的NOFRF值对转子与定子不同间隙的变化非常敏感,因此,可以利用转子系统的NOFRF值对碰摩故障的敏感性,不仅可以有效地区分转子系统中的碰摩故障,而且还可以有效地识别转子系统中的碰摩故障的严重程度。     

V形橡胶弹簧注压成型工艺与模具设计

应用Moldflow软件对金属-橡胶复合制品V形橡胶弹簧注压成型的填充过程进行了分析,优化了浇口尺寸,保证了熔料填充的平衡性,结合试验分析了零件的收缩规律和填充规律,还介绍了零件的模具结构设计及工作过程。实践证明:通过导滑槽实现模具侧开式的开模方式使零件出模方便,解决了出模难的问题,对同类结构的零件模具设计和硫化工艺具有参考作用。     

基于数值模型的金属橡胶干摩擦迟滞特性研究

以完全基于实际材料、工艺参数的数值模型为基础,对金属橡胶的干摩擦迟滞特性进行了研究。从成形压力曲线、材料组织结构、尺寸、加载-卸载曲线等四个方面对数值模型的可靠性进行了验证。建立了弹性微元模型及其局部坐标,对接触对数量、滑动接触对比例、接触对形态进行了研究。接触对数量随加载量的增加而增加,随卸载量的增加而减小,滑动接触对约占所有接触对数量的80%。将接触对分为典型接触对和非典型接触对,其中典型接触对占主要成分。根据接触对的细观特征,建立了接触对力学模型,进而建立了金属橡胶迟滞特性曲线的数学模型。数学模型准确性、可靠性较好、各参数物理意义充分,能够较好地对材料的干摩擦迟滞特性进行描述,对材料的设计具有一定指导意义。     

螺旋阻尼器的分析与应用

介绍了一种应用液压控制油路的螺旋阻尼带。分析了三角形过流断面的螺旋阻尼器的特点及主要参数的近似计算公式,将新的螺旋阻尼器应用于抽油杆检测台液压系统的压力继电器的控制油路中,起到了良好的阻尼缓冲作用,避免了由压力冲击引起的压力继电器误动作。