金属橡胶的研究及应用进展

介绍了金属橡胶的制备工艺及主要性能特点,阐述金属橡胶在隔振、减振、密封、节流、吸声降噪等方面的理论研究和工程应用的进展,探讨金属橡胶材料的发展趋势。随着金属橡胶基础理论研究的不断深入及其产品开发的多样化,金属橡胶材料的诸多优良性能将被发现和利用,其应用前景将大为扩展。     

金属橡胶隔振器的应用研究

对金属橡胶材料的特性进行了简要介绍,对该材料的非线性本构关系及由其制成的隔振器的研究现状进行了探讨,另外对金属橡胶隔振器在航空航天等领域的应用进行了分析.     

金属橡胶材料的非线性刚度

以多孔材料理论为基础,以干摩擦非线性理论为依据,并结合小曲梁模型建立了金属橡胶材料的非线性本构关系,对经回火处理的金属橡胶结构进行动态试验,得到了材料的结构刚度及其系统的固有频率,将由理论模型计算出来的刚度和由实验测得的刚度进行比较,发现理论和实验吻合较好,说明由多孔材料理论建立的金属橡胶材料的非线性本构关系推导出来的刚度理论模型基本能描述金属橡胶材料的非线性刚度特性。     

盆形金属橡胶三向动态力学性能试验研究

为满足小型精密仪器的三向减振需求，制备一种盆形金属橡胶。对其轴向、径向进行动态加载试验。采用控制变量法分析不同加载方式及工艺参数对盆形金属橡胶承载能力及耗能特性的影响，运用正交试验法分析3种制备工艺参数对盆形金属橡胶轴向、径向损耗因子的影响。结果表明：影响试件轴向承载能力最显著的是相对密度；影响试件轴向、径向损耗因子及径向承载能力最显著的是成形角度。     

含有“肌肉”的新型智能材料

正爱荷华州大学的工程师们最近研发了一种智能感应橡胶材料,其机械强度增加率高达300%,像长出了"肌肉"一样。试验用机械应力将普通的柔软条状橡胶材料转变成较硬的复合软体橡胶材料,其能撑起自身质量50倍的物体。该新型材料不能通过外部能量改变性能,例如热能、光能、电能等。在该项目研究中,研究者们还发现了一种低成本制备过冷却金属颗粒的方法。这些颗粒的尺寸为(1～20)μm。其是熔融金属     

一种橡胶隔振圈动刚度计算方法

在以往对橡胶隔振器动刚度计算方法研究的基础上,提出了一种将隔振器主要部件作为一体进行动刚度仿真计算的方法。建立了包含金属和橡胶部件的橡胶隔振圈有限元模型,根据隔振圈在不同方向上的实际受力情况对隔振圈施加不同频率的正弦激励,仿真计算得到了隔振圈不同方向上的动刚度。通过与隔振圈静刚度和橡胶材料动刚度的比较,得出了动刚度的变化规律,为发动机的振动分析和橡胶隔振圈的简化提供了参考。     

金属橡胶材料在鱼雷上的应用

介绍了一种新型的阻尼材料——金属橡胶材料，展望了这种材料在现代鱼雷设计中的应用前景。     

动态冲击荷载作用下橡胶材料吸能率分析

橡胶材料作为一种高分子复合材料,具有很好的减震吸能特性,在防护结构设计中通常作为重要的吸能减震材料。采用改进的SHPB试验装置,对3种不同配比的橡胶材料进行了试验研究,结果表明:橡胶的应变率效应十分明显,橡胶的硬度是影响吸能率的重要因素。     

基于Mooney-Rivlin模型的车辆环形橡胶减震器径向刚度计算与参数优化

环形橡胶减震器作为车辆传动装置的支撑部件,其径向刚度直接影响车辆传动装置的运行品质与机械寿命,其减震效果与橡胶材料的理化特性、减震器的结构形式密切相关。基于Mooney-Rivlin模型,在ANSYS-Workbench平台上进行环形橡胶减震器径向受载工况的仿真分析,对比采用两种橡胶材料的环形减震器在不同温度环境条件下的径向刚度,并以环形橡胶减震器最大径向刚度为优化目标,在橡胶层应力强度约束条件下进行环形减震器的几何参数优化。结果表明,参数优化后提高了车辆传动系统可靠性,所得结果为橡胶减震器的力学性能研究提供了方法和依据。     

金属橡胶弹性元件实验建模研究

基于电液伺服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静态与动态力学试验,结果表明金属橡胶材料具有明显的高次弹性非线性以及迟滞非线性性质,根据动态试验结果建立迟滞回线拟合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,为进一步实验建模提供了理论依据。     

纳米复合含能材料的几种液相制备方法

综述了四种液相制备纳米复合含能材料的方法:溶胶凝胶法、喷雾法、沉淀法和冷冻干燥法,并介绍了用CO2超临界溶液的快速膨胀(RESS)工艺和用CO2超临流体代替沉淀剂的压缩流体反抽提沉淀(PCA)工艺。溶胶凝胶法主要用于制备金属氧化物为基的纳米复合含能材料;喷雾干燥法和RESS工艺主要用于制备含能材料和纳米金属颗粒组成的复合物;沉淀法适用于氧化剂/金属燃料和炸药/金属燃料两种纳米复合物的制备,PCA工艺主要用于后一种纳米复合物的制备;冷冻干燥法主要用于制备无机氧化剂和纳米金属颗粒组成的复合物;举例说明了Fe2O3/Al纳米复合物、NH4ClO4/Al纳米复合物的制备以及纳米复合含能材料的应用。     

金属注射成形技术及其在兵器工业中的应用

概述了金属注射成形 (MIM )技术的基本工艺过程及其特点 ,从几种MIM典型工艺分析入手介绍了MIM技术的发展状况 ,最后介绍了该技术在兵器工业中的应用。     

海绵橡胶非线性静动态力学特性和本构关系

针对海绵橡胶的物理特性展开了准静态单轴压缩实验和分离式Hopkinson压杆动态压缩实验,得到海绵橡胶材料的应力-应变曲线,并对材料的应变率效应及材料的变形和破坏特性进行深入分析,在此基础上给出材料的动静态本构关系。结果表明：海绵橡胶材料在准静态加载下,应变大于0.3时,应力-应变曲线才开始偏离坐标轴,表现出非线性特征;在冲击载荷下,海绵橡胶的应变率效应并不明显。     

海绵橡胶非线性静动态力学特性和本构关系

针对海绵橡胶的物理特性展开了准静态单轴压缩实验和分离式Hopkinson压杆动态压缩实验,得到海绵橡胶材料的应力-应变曲线,并对材料的应变率效应及材料的变形和破坏特性进行深入分析,在此基础上给出材料的动静态本构关系。结果表明:海绵橡胶材料在准静态加载下,应变大于0.3时,应力-应变曲线才开始偏离坐标轴,表现出非线性特征;在冲击载荷下,海绵橡胶的应变率效应并不明显。     

金属减振器在海军导弹武器中的应用

论述了金属减振器的特性，它具有橡胶的弹性，又具有金属耐高温、低温、耐腐蚀、导电、导热等特性，可长期贮存，是传统橡胶的最佳替代品．介绍了金属减振器已开始在海军导弹武器中的应用情况．多项试验与分析表明，它的综合性能优于传统橡胶减振器，多项新特点值得推广应用．     

硫化橡胶材料动力学性能试验研究

为掌握橡胶材料的抗爆吸能特性,通过SHPB实验系统对3种不同配比的橡胶进行动力学试验研究,对比分析3种不同配比橡胶在不同应变率下的应力应变曲线。结果表明:橡胶动态弹性模量、峰值应力、吸能率随着应变率的增大而增大,低硬度橡胶的动态应变率效应更为显著,橡胶中掺入补强剂和软化剂将大大提高吸能效果。     

金属橡胶构件在某自行火炮闩体挡杆中的应用研究

本文阐述了金属橡胶优良的缓冲减振性能,结合用金属橡胶构件取代某自行火炮闩体挡杆橡胶缓冲件的实例,推导出金属橡胶构件耗能减振的机理,最后通过对两种缓冲件的对比试验,验证了金属橡胶缓冲件的优越性.     

多孔缠绕金属橡胶夹芯板三点弯曲力学行为

用压力黏结复合连接技术将304不锈钢薄板和多孔缠绕金属橡胶夹芯层制成金属橡胶夹芯板,通过静态三点弯曲试验分析黏结法制备的夹芯板力学性能,探索不同芯层厚度、密度和胶量对夹芯板失效模式、极限载荷、能量吸收能力的影响。结果表明:夹芯板的抗弯特性和吸能性随芯层密度、厚度的增加先增加后趋于平稳;夹芯板的载荷-位移曲线根据芯层厚度、密度、胶量不同表现3种失效模式和4种典型局部失效:芯层剪切、面板屈服、面板起皱、压痕;另外,从芯材金属橡胶内部金属丝的干摩擦和滑动摩擦机制分析讨论了夹芯板在准静态局压作用下表现出良好的塑性和能量吸收能力产生机制。     

单层微波吸收材料

讨论了乙炔黑橡胶复合材料的反射性能,推导出反射系数的计算公式,比较了理论计算值及实验结果。比较结果表明,乙炔黑橡胶材料适用于军用飞机,并有希望进入空间技术的应用领域和舰船应用领域。     

帘线/橡胶复合材料单层板拉伸模量预测方法研究

提出帘线/橡胶复合材料单层板的精确模量预测方法。首先,给出橡胶材料Mooney-Rivilin模型相关参数计算方法,推导帘线拉伸模量修正公式;其次,基于细观力学,建立帘线/橡胶复合材料数值模型,求解等效模量并进行试验验证;最后,提出帘线/橡胶复合材料单层板拉伸模量的预测公式,将预测公式所得到的等效模量与数值模型计算得到的等效模量进行对比。结果表明:帘线/橡胶复合材料数值模型建立方法是正确的;帘线/橡胶复合材料单层板拉伸模量预测公式能够较好的预测拉伸模量;研究方法能够为帘线/橡胶复合材料单层板的设计提供技术支撑。