空间飞行器用金属橡胶减振器

考虑金属橡胶减振材料的优越性,设计了采用金属橡胶作减震器的减振方案用于空间飞行器仪器安装板的整体减振.建立了金属橡胶减振器的力学模型,确定了金属橡胶减振垫的结构设计参数及性能参数,并对采用整体减振设计的仪器安装板进行了数学仿真分析.最后,设计了仪器安装板的地面振动实验并进行了振动实验考核.实验结果表明,仿真分析结果与地面实验验证结果基本一致,刚度满足设计要求.相比于刚性连接形式,采用金属橡胶减振器进行整体减振后,在300 Hz以上测量点的振动响应幅值大大衰减;在300 Hz以下测量点的随机响应均方根值衰减量不低于56.5％,达到了减振设计效果.     

钢丝网型减振器的设计研究

对橡胶材料和钢丝网进行对比分析,发现钢丝网的性能优于橡胶材料,因此选用钢丝网作为减振材料.将由钢丝网制成的钢丝网型减振器应用到冰箱压缩机上,对冰箱压缩机的工作原理及减振系统进行分析,计算减振器的刚度、固有频率及系统的实际减振效率,最后对钢丝网型减振器的结构尺寸进行设计改进,为进一步探索和研究钢丝网型减振器的设计改进及制作奠定基础.     

掘进机电控箱减振器的研究

在综合考虑筒形减振器橡胶层的弹性模量、刚度参数、结构参数以及橡胶材料的硬度等因素的基础上,建立了筒形减振器的三维模型,并应用ANSYS软件对其进行非线性分析;分析结果表明,筒形减振器在受到轴向外载荷作用时,橡胶层的应力、应变均表现出非线性的特征,即在轴向力作用下,橡胶层的变形并没有出现对称分布:为电控箱的设计及减振提供指导。     

金属橡胶减振器随机振动有限元仿真

提出一种金属橡胶减振器随机振动有限元仿真方法,采用正交各向异性阻尼材料模拟金属橡胶材料。相关仿真参数由金属橡胶减振器正弦扫频试验确定。对金属橡胶减振器进行正弦扫频试验和随机振动试验,利用有限元仿真软件ANSYS Workbench对金属橡胶减振器随机振动进行有限元仿真模拟,并将仿真结果与试验结果进行对比分析。研究结果表明,所提出的有限元仿真方法能够很好地对金属橡胶减振器随机振动进行仿真,且计算结果具有较高精度。     

无谐振峰减振器在雷达晶体振荡器上的应用

分析了振动环境对某雷达晶体振荡器的影响,并以此为依据设计了一种轻质的无谐振峰钢丝绳减振器,并与橡胶减振器进行了对比。实验结果表明,在基本保证减振效果的前提下,钢丝绳减振器更适合低温环境使用,晶体振荡器相位噪声相对橡胶减振器高出9～18 dBc/Hz@100Hz,可以在宽温度范围内用于地面、机载、舰载、球载等条件下的晶振减振。     

一种舰用橡胶减振器疲劳寿命预测方法研究

针对橡胶减振器在舰船设备应用中常伴随着不可预见的疲劳失效问题,对舰用BE-300型橡胶减振器疲劳寿命预测方法进行了研究。基于连续介质力学理论,通过开展橡胶材料拉伸疲劳试验,建立了减振器橡胶材料的疲劳寿命预测模型;根据减振器橡胶材料的单轴拉伸和单轴压缩试验数据拟合结果,选择2阶多项式本构模型进行了橡胶减振器的有限元仿真;根据有限元仿真计算结果提取了橡胶减振器的最大主应力分量,结合橡胶材料疲劳寿命模型预测了橡胶减振器的疲劳寿命。研究结果表明:选取不同的疲劳损伤参量所得到的寿命预测结果并不相同,以等效应变为损伤参量对橡胶减振器寿命进行预测得到的结果与实际情况较为符合,该方法可用来预测舰用橡胶减振器的疲劳寿命。     

金属橡胶材料降噪性能的试验研究

对金属橡胶材料的降噪性能进行了试验研究.通过测量不同结构参数的金属橡胶材料的吸声系数,考察了金属橡胶结构参数(厚度、孔隙率、背后空腔深度等)对其吸声特性的影响规律,为金履橡胶在减振降噪方面的工程应用提供了试验依据.     

金属橡胶减振器在同轴两反空间相机中的应用

为了减少振动对同轴两反空间相机的影响,研究了金属橡胶减振结构及同轴两反空间相机的随机振动响应.分析金属橡胶结构的力学模型,研制出串联金属橡胶减振结构,建立空间相机的有限元模型并进行模态分析和随机振动响应分析;最后,通过正弦扫频试验和随机振动试验验证有限元分析的准确性.试验结果表明,装配有金属橡胶减振器的同轴两反空间相机...     

二维载荷作用对金属橡胶干摩擦阻尼性能的影响

这里研究了金属橡胶隔振器干摩擦阻尼特性在二维载荷作用下的变化情况。作者引入了金属橡胶材料内部接触作用模型,利用宏观滑移和微观滑移的概念来描述金属橡胶材料在振动载荷下的减振机理;通过实验验证了在二维载荷作用下,金属橡胶材料迟滞回线最初加载曲线和完全迟滞回线的变化情况,并针对不同载荷变化情况对金属橡胶干摩擦阻尼特性进行了分析。实验结果及理论分析为金属橡胶材料在航空航天领域的进一步应用提供了依据。     

高速列车用橡胶减振垫研制及试验研究

为实现高速列车橡胶减振垫的国产化,通过分析国外原装进口橡胶减振垫材料特性,自主研制了满足车辆动力性能的减振垫橡胶材料。采用少量纳米蒙脱土代替高结构炭黑填料,获得一种新型的耐疲劳性能优异的天然橡胶纳米复合材料。为检验自主研发橡胶材料的性能是否满足国外原装进口橡胶减振垫的技术要求,对自主研制的橡胶材料的静态力学性能(包括断裂拉伸强度、断裂伸长率、定伸应力及硬度)以及动态压缩疲劳性能(包括材料的疲劳极限应变和疲劳寿命)进行测试,并与国外原装进口橡胶减振垫材料进行比较。对橡胶材料的制成品——橡胶减振垫进行静刚度、动倍率、损耗系数、橡胶温升特性和疲劳性能进行测试,并与国外原装进口橡胶减振垫进行比较。试验证明,自制橡胶材料在力学性能和耐疲劳性能方面达到和超过国外相应材料,而且自制的橡胶减振垫动刚度、静刚度及耐疲劳性能与国外制件相当,获得了可与国外原装进口橡胶减振垫媲美的技术成果,奠定了实现橡胶减振垫国产化的基础。自制橡胶减振垫在刚度特性上好于国外原装进口橡胶减振垫,更接近减振垫设计要求。     

大载荷金属橡胶减振器优化设计

为减少金属橡胶减振器的故障率,降低因金属橡胶减振器损坏而产生的经济损失。通过对金属橡胶减振器的故障原因进行分析,并建立仿真模型进行仿真分析并对金属橡胶减振器进行理论分析,提出金属橡胶减振器的优化方法。建立金属橡胶减振器数学模型,利用遗传算法对金属橡胶减振器进行整体的优化,并结合有限元分析对优化结果进行确定,最终进行实验验证。结果表明:优化后的金属橡胶减振器的刚度有明显的提高,金属橡胶减振器的抗压能力也得到了一定的提高,仿真结果与实验结果存在一定的误差,但优化后的金属橡胶减振器满足运载车辆工作要求,优化达到了预期的目标。     

硅油-橡胶复合阻尼式扭转减振器的设计方法及实验分析

降低发动机扭转振动的方法之一是加装曲轴扭转减振器。而传统的纯橡胶阻尼式曲轴扭转减振器由于其橡胶材料的滞后角普遍较小,因此不能在较宽的频域范围内提供适当的阻尼,导致其减振、隔振的效果较差。介绍了硅油-橡胶复合阻尼式扭转减振器的结构,建立了该扭转减振器的力学模型并提出了基于粒子群优化方法的设计参数优化方法。计算结果表明,优化后的系统中曲轴的扭转振动幅值降低,并通过实验验证了硅油-橡胶复合阻尼式扭转减振器控制发动机曲轴扭转振动的有效性。     

履带式沙滩清洁车动力系统减振器优化设计

为得到履带式沙滩清洁车动力系统橡胶减振器最优结构设计参数,在ANSYS/Workbench中采用Mooney-Rivlin材料模型建立减振器的初步设计模型,根据实际工况对其进行静力学分析获得最大应力和应变,结果满足设计要求;然后以减振垫的总高h、减振垫锥体大端外径φ1、小端外径φ2为可控因子对其进行田口法优化设计,得到了各可控因子的最大变形量信噪比,并以此为据获得了橡胶减振器的最优设计尺寸。结果表明:优化后最大变形量降低了13%,为橡胶减振器设计提供了理论依据。     

基于有限元的橡胶-金属联轴器功率流研究

基于橡胶粘弹性理论讨论了橡胶-金属联轴器在高速旋转时橡胶组件产生的拉压应力对橡胶材料减振性能的影响,并通过基于有限元计算的功率流减振效果评估方法进行定量分析。结果表明橡胶-金属联轴器在结构材料确定的情况下,通过改变输入转速和扭矩可使联轴器在确保某一功率传递时达到该工况下的最佳减振效果,对这一类联轴器的工程应用有一定的指导意义。     

基于单目标解析法橡胶式扭转减振器建模分析

扭转减振器是削减发动机扭转振动的重要装置,其可有效削减扭转振动对曲轴及动力传递系统其他机构的影响。采用传统双扭摆模型搭建扭转减振器的数学模型,应用单目标设计解析法对橡胶式扭转减振器的结构参数、转动惯量、阻尼和扭转刚度进行分析设计。运用MATLAB和ADAMS对安装扭转减振器前后传动轴在发动机典型工况下的扭振特性进行对比分析;对安装减振器的传动系统减振效果进行分析。结果表明:对于所研究的系统,安装橡胶式扭转减振器的传动轴扭振振幅在许用范围内波动均匀,保证传动轴的可靠安全运行;且在发动机临界转速和最大功率时,减振器将传动轴的扭振角位移控制在许用振幅以下,橡胶式扭振减振器能够达到更好的减振效果。     

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。     

基于变长度悬臂曲梁的金属橡胶材料本构模型

依据金属橡胶材料细观结构变形的主要特征,对金属丝螺旋卷的空间位形、接触模式进行分析。提出基于变长度悬臂曲梁的单匝螺旋卷细观结构单元,结合接触作用模型,从材料的微元体出发推导承受压缩载荷金属橡胶材料的本构模型。该模型包含金属丝直径、弹性模量、螺旋卷直径、材料相对密度等基本的材料结构参数,从理论上解释金属橡胶材料力学特性的物理本质。通过圆柱形和长方形两种不同外形金属橡胶试件对所建模型进行试验验证,结果表明理论计算和试验数据吻合较好,说明该模型能够描述金属橡胶材料在加载和卸载阶段的力学行为。为进一步研究金属橡胶材料的力学特性,指导金属橡胶产品的设计提供理论依据。     

振幅对金属橡胶材料疲劳寿命的影响分析

对设计制作的固支圆盘形金属橡胶试件进行了疲劳试验,研究了振幅对金属橡胶材料疲劳寿命的影响。提出了割线刚度和等效黏性阻尼系数两个疲劳参数,分析了疲劳加载过程中承载能力和耗能能力随振动周次的变化趋势,并以疲劳参数为基础建立了金属橡胶材料疲劳损伤与振动周次的数学模型。结果表明,小振幅的初始稳定加载有助于改善金属丝线的力学特性,提高金属橡胶材料的承载能力和耗能能力,而振幅的增大会导致金属橡胶材料疲劳寿命的迅速缩短。     

非线性橡胶弹簧减振系统的数值分析与设计方法

针对非线性减振器的分析与设计问题,通过数值方法建立非线性减振系统的动力学模型,提出一种具有一般适用性的非线性减振系统设计方法,并进行验证。首先,通过对某型非线性橡胶弹簧进行仿真分析,并利用数值方法建立非线性橡胶弹簧减振系统的动力学方程;其次,提出一种包括系统线性特征设计,非线性特征设计及参数设计在内的非线性减振系统数值设计方法,并以非线性橡胶弹簧减振系统为例进行分析与设计;最后,通过实验对设计结果进行验证。分析结果表明,非线性橡胶弹簧减振系统的数值分析及设计方法能够准确设计非线性减振系统的动力学特征,为更复杂的非线性减振系统提供了分析及设计方法。     

基于ANSYS的低频弹簧橡胶减振器结构设计

在某型号的电子设备的减振器设计中,综合考虑了振动、冲击两种主要的力学环境,以减振器刚度为设计变量,根据振动、冲击环境设计要求确定了约束条件,在ANSYS中建立了减振器的力学模型,分析确定了减振器的三个方向的弹簧常数.由于该电子设备需要从20Hz处的超低频开始减振,目前国内小型减振器的减振都不能达到这样的效果,因此该设计也是一种探讨研究.众所周知,弹簧减振器具有很好的低频特性,但是它没有适当的阻尼不能很好地抑制共振峰;而橡胶减振器有大阻尼特性,不足之处是它的低频减振效果不尽人意.为了兼顾弹簧的低颇特性和橡胶的阻尼特性,从弹簧和橡肢如何细合成低频减振器进行了理论研究,在设计过程以实验进行验证、指导,可为该类减振器的设计提供借鉴.