金属橡胶材料的动态力学模型

提出了用等效粘性阻尼理论和试验相结合，建立金属橡胶材料动态力学模型的一种新方法，用此方法，把金属橡胶材料的阻尼耗能机理等效为粘性阻尼，金属橡胶的恢复力由高阶非线性多项式和等效的粘性阻尼力叠加而成、模型中考虑了振幅和频率的影响，参数可通过试验数据辨识出来．用所建模型可以重新构造其它振幅和频率下的恢复力与位移的滞后曲线，得到了金属橡胶材料阻尼特性在振幅和频率影响下的变化规律．     

金属橡胶材料疲劳特性

在高低温环境下对金属橡胶试件进行了疲劳试验研究,初步分析了固支圆盘式金属橡胶试件的疲劳破坏形式和疲劳特性.运用扫描电镜分析技术,分析了金属橡胶的内部晶格组织和空洞缺陷的变化,以及损伤因子随循环周期的变化规律.通过对疲劳试样内部金属丝断口的形貌观察,分析了金属橡胶疲劳机理和主要影响因素.并针对这些影响因素,提出了改进金属...     

金属橡胶材料恢复力的三维模型

以大量试验数据分析为基础,提出了一种构建金属橡胶弹性恢复力三维模型的方法。通过对试验数据插值拟合处理与理论分析的方法,得到了恢复力关于位移和速度的二元解析方程,认为恢复力由线性正刚度弹性力、非线性阻尼力和与速度平方有关的非线性负刚度弹性力三部分组成,并对这三部分的实际物理意义进行了分析。试验结果表明,本模型对金属橡胶弹性恢复力的表述更加直观,分析更加准确,克服了现有模型简单和参数辨识复杂的缺点。     

金属丝网与金属橡胶材料的压缩特性对比研究

通过分析金属丝网垫和金属橡胶垫的制备工艺、细观特征并对其进行静态压缩试验,研究压缩变形量和密度对金属丝网垫和金属橡胶垫材料压缩力学性能的影响,从而分析这两种材料的承载能力和能量耗散特性。试验结果表明:金属丝网垫和金属橡胶垫材料的载荷-位移曲线具有相同的变化趋势且都具有刚度非线性特性;但是在相同的尺寸和密度下,金属橡胶垫的承载能力较金属丝网垫的承载能力强,且在相同的变形条件下金属橡胶的能量耗散能力较金属丝网垫的能量耗散能力强,即金属橡胶的阻尼性能优于金属丝网的阻尼性能。本研究可以为两类材料在减振降噪设计领域提供试验依据。     

金属丝网与金属橡胶材料的压缩特性对比研究

通过分析金属丝网垫和金属橡胶垫的制备工艺、细观特征并对其进行静态压缩试验,研究压缩变形量和密度对金属丝网垫和金属橡胶垫材料压缩力学性能的影响,从而分析这两种材料的承载能力和能量耗散特性。试验结果表明：金属丝网垫和金属橡胶垫材料的载荷-位移曲线具有相同的变化趋势且都具有刚度非线性特性;但是在相同的尺寸和密度下,金属橡胶垫的承载能力较金属丝网垫的承载能力强,且在相同的变形条件下金属橡胶的能量耗散能力较金属丝网垫的能量耗散能力强,即金属橡胶的阻     

北方高寒地区轨道车辆橡胶材料的力学特性分析

针对高寒地区气候特征,将低温和高低温交变设为主要环境参数因素,对8种轨道车辆橡胶材料进行了试验室力学性能分析。通过高低温力学测试和交变温度试验,比对轨道车辆材料的力学特性。结果表明,几种橡胶材料的性能随高低温和交变温度呈现较大的差异性,这种差异性主要与橡胶的胶种和配方有关。低温力学性能和低温回弹测试结果表明,高柔顺性的橡胶材料(如顺丁和天然橡胶)具有良好的低温力学强度和弹性。交变温度试验结果显示,8种橡胶材料试验后拉伸强度多出现下降。     

金属橡胶材料双层结构吸声特性研究

理论研究了金属橡胶材料双层结构吸声特性。根据金属橡胶材料声学特性参数计算式,推导出两种基本双层吸声结构—置于刚性墙和带有空气层吸声结构的声阻抗率和吸声系数计算式。确定了流阻率是决定金属橡胶材料声学特性的基本参数。分析了各层材料厚度、流阻率及空气层厚度对两种吸声结构吸声性能的影响关系,对比分析了双层吸声结构与单层吸声结构的吸声性能。研究结果表明:通过合理设计双层吸声结构,可使其在很宽的频率范围内具有良好的吸声性能。     

金属橡胶/碟簧叠层复合结构阻尼特性及其非对称迟滞模型参数识别

针对碟簧(disc springs, DS)、橡胶–碟簧等结构的阻尼性能差以及抗高温等恶劣环境能力弱,采用正弦力激励法对添加弹性阻尼金属橡胶(entangled metallic wire material, EMWM)后的叠层复合结构进行试验研究。以耗能量、损耗因子和动态平均刚度为评价指标,分析了不同激励条件和不同金属橡胶密度对金属橡胶/碟簧叠层复合结构阻尼性能的影响。基于迹法等效阻尼模型,考虑弹性恢复力和阻尼力随变形幅值、频率的变化规律,用参数分解识别法建立该复合结构在一定载荷下的非对称迟滞模型。结果表明,预测的滞回曲线与实测曲线吻合度高,参数识别精度能够满足工程应用的要求。     

某飞行器用金属橡胶材料抗冲击实验研究

以某飞行器控制部件抗冲击金属橡胶隔振器的具体需求为背景,设计了一种新型金属橡胶抗冲击阻尼器.通过对金属橡胶阻尼器抗冲击系统分析,对该抗冲击系统进行了建模与实验研究,设计了冲击实验方案,并给出了实验结果及其频谱分析.研究结果表明金属橡胶阻尼器能够有效地对冲击栽荷进行隔离,为实际应用阻尼器改善飞行器抗冲击能力提供了依据.     

基于随机多尺度力学模型的混凝土力学特性研究

提出一种混凝土材料宏观力学特性分析的新方法--随机多尺度力学模型分析方法.从描述混凝土材料的细观尺度入手,首先采用Monte Carlo法生成由骨料颗粒及砂浆基质组成的混凝土试件的随机骨料模型;然后采用材料特征单元尺度法来剖分有限元网格并投影到建立的随机骨料模型上,各单元网格的力学特性则采用复合材料等效化方法来确定.通...     

聚氨酯隔振器非线性力学模型与特性研究

结合聚氨酯隔振器和简单形状试样的静态和动态试验结果,建立了由弹簧、阻尼器和摩擦元件等多组机械元件所构成的聚氨酯隔振器非线性广义模型,试验分析了不同激振振幅、激振频率和预加载情况下的隔振器静动态特性,研究了聚氨酯隔振器的弹性、弹塑性和粘弹性特点,分析和验证了它们对隔振器静动态特性的影响。采用非线性广义模型分析法来研究隔振器的力学模型,物理概念清晰,能够比较直观、简洁、全面地描述隔振器的性能特点,可推广应用于其他类型隔振器。     

空间载荷作用下金属橡胶材料静态实验研究

研究了金属橡胶材料在空间载荷作用下其性能变化,载荷作用到金属橡胶材料各个方向上大小不同,其在各个方向性能也不同。利用所研制的专门的实验装置,对在一个方向上改变金属橡胶材料的载荷,在其余的方向上发生变化的情况进行了实验研究。得到的结果能够应用到由金属橡胶材料制备的减振件、隔振件等,满足了在使用过程中对其机械性能的调整。     

基于分数阶微分的金属橡胶迟滞非线性动力学模型

金属橡胶元件的应力应变关系为非线性滞回曲线,现有的金属橡胶动力学模型大多采用多参数、分段函数进行描述,增加了系统的复杂性。通过分析金属橡胶的弹性恢复力和阻尼力的组成,利用分数阶微分能够描述各种材料及过程记忆性的特点,提出一种含有分数阶微分的金属橡胶黏弹性本构模型,在此模型基础上建立了金属橡胶非线性动力学系统模型;通过正弦位移加载实验获取了典型金属橡胶隔振系统在多种激励幅值、频率作用下的恢复力;采用遗传算法对实验数据进行曲线拟合,识别出模型中所有参数;通过分析推导出系统模型中各参数与振幅及频率的函数关系。结果表明,所提出的含分数阶微分项的金属橡胶非线性动力学系统模型,具有连续的数学表达式,能够较准确地反映金属橡胶非线性系统的完整动力学性能,而且与现有金属橡胶动力学系统模型相比,参数较少,结构简单,为金属橡胶动力学系统的研究提供了新的思路。     

Bouc-Wen迟滞模型的改进与音圈电机非光滑迟滞特性的描述

Bouc-Wen模型是基于非线性微分方程的一种迟滞模型,由于三角波等非光滑输入拐点处导数不存在,此模型无法适应此类非光滑输入信号.受信号预处理方法启发,基于不完全微分的柔化思想,对Bouc-Wen迟滞模型进行了改进,论述了其对音圈电机非光滑迟滞特性描述的合理性,给出了改进模型的离散形式.在三角波输入下,对原模型和改进模型传输特性进行了仿真比较.结果表明,改进Bouc-Wen模型克服了原模型不足,能有效描述迟滞特性,可实现性好,算法简洁,特别符合高速实时要求.     

基于迟滞回线模型的非线性金属橡胶传递率分析

通过理论和试验对某金属橡胶非线性隔振器的传递特性进行了研究。基于含干摩擦阻尼的非线性迟滞力学模型,采用平均法求出系统的频率响应函数,从理论角度探究不同运动状态下的传递率及实现无谐振的条件;根据频率响应函数确定解锁频率与实现无谐振的临界干摩擦力;利用动态加载试验识别隔振器的力学参数,通过振动实验验证了理论结果。所得结论对金属橡胶隔振器的设计和应用具有重要的指导意义。     

双瓦楞纸板蠕变特性力学模型分析

基于双瓦楞纸板蠕变-时间曲线的分段式经验公式及其特征系数,运用粘弹性理论,建立了双瓦楞纸板蠕变特性的两种力学模型,并验证了模型的有效性.结果表明,这两种力学模型都能反映双瓦楞纸板的蠕变特性,第2种力学模型相对第1种简洁、方便,而第1种力学模型比第2种更能接近蠕变试验结果.     

单向聚酯帘线增强橡胶材料疲劳特性研究

利用自行建立的试验系统, 首次对单向聚酯帘线增强橡胶材料进行了疲劳测试, 研究了应变、频率和温度对疲劳损伤累积的影响, 并给出了疲劳寿命预报方程, 为评价轮胎的疲劳特性、预报轮胎的疲劳寿命提供了有效的手段。      

金属橡胶材料特征参数对其吸声性能影响的实验研究

为深入研究金属橡胶材料吸声降噪性能,并为该材料吸声结构设计提供依据,实验研究了金属橡胶材料的吸声特性。分析了金属橡胶材料厚度、孔隙率、金属丝直径和平均孔隙直径等特征参数对吸声性能的影响;推导并验证了金属橡胶材料吸声系数第一共振频率的理论计算公式;研究了具有相同平均孔隙直径金属橡胶材料的吸声特性。结果表明:金属橡胶材料可作为均匀、各向同性的多孔吸声材料进行研究,其吸声性能具有可设计性,并且相同平均孔隙直径的金属橡胶材料具有相同的吸声特性。     

采用Voronoi模型研究多孔金属材料准静态力学特性

该文采用二维Voronoi随机分布模型研究了＂真实＂泡沫材料在准静态荷载作用下的力学特性。建立了不同规则度下Voronoi随机分布模型、在相对密度保持不变的情况下改变孔壁不均匀度的模型和在均匀孔壁厚度下删除不同孔壁百分比等三种Voronoi模型。对这三种模型分别进行了准静态荷载作用下的有限元模拟分析。分析结果表明：不同...