金属橡胶材料隔振特性研究

主要建立了金属橡胶材料的力学模型 ,重点研究了系统特征参数与结构物理参数、环境参数之间的关系 ,并通过系统的参数识别与前人经验相结合 ,得到了在减振结构确定情况下具有最佳减振效果的金属橡胶材料质量占空比参数 ,为各种金属橡胶材料减振器件快速、简便制作提供了理论与实验依据     

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.     

金属橡胶材料吸声性能的实验研究

本文制作了孔隙率范围尽可能大的几种吸声用金属橡胶试件;通过实验方法研究了金属橡胶材料的吸声性能;对比分析了材料孔隙率和背腔空气层对吸声性能的影响;采用自制的实验装置测量了材料的流阻,给出了流阻随材料孔隙率变化的规律。     

金属橡胶材料非线性吸声特性研究

理论及试验研究适用于腐蚀性介质、大温差等恶劣环境吸声降噪需要的金属橡胶材料非线性吸声特性.根据金属橡胶材料线性理论和Forchheimer非线性修正方法,建立金属橡胶材料非线性有效密度计算式及声质点速度方程.由金属橡胶材料置于刚性墙和带有空气层的两种吸声结构边界条件,建立求解金属橡胶材料吸声参数的吸声模型.通过计算及试验测量,分析材料结构参数和入射声压级对金属橡胶材料非线性吸声特性影响关系.研究结果表明,在高声压级声波作用下,非线性吸声特性曲线变化规律与低声压级作用下呈现出的线性特性相近,不同入射声压级和结构参数对金属橡胶材料非线性吸声特性影响不同,材料厚度和静态流阻率越大,金属橡胶材料非线性吸声效应越小.     

金属橡胶材料疲劳损伤性能研究

对设计制作的固支圆盘形金属橡胶构件进行疲劳损伤特性试验研究,对其疲劳损伤性能的分析表明金属橡胶材料的疲劳破坏不同于实体材料,它不会发生突然断裂失效,其疲劳破坏形式主要是其内部的金属丝产生局部断裂、破碎和磨损,从而在构件内部产生累积损伤,宏观上表现为承载能力和耗能性能不断衰减;通过对其内部金属丝两种典型勾连结构耗能方式随振动周期变化情况的分析,揭示金属橡胶材料疲劳损伤机理主要是其内部勾连结构滑移挤压方式的不同及金属丝间的微动摩擦、磨损及断裂;用刚度损伤和阻尼损伤描述金属橡胶的疲劳损伤过程,并提出综合损伤因子D作为金属橡胶疲劳失效判据。     

金属橡胶材料阻尼性能的影响参数

建立了金属橡胶结构损耗因子的理论模型,对金属橡胶结构做动态性能试验,定性研究了金属橡胶材料的密度、热处理工艺对金属橡胶结构损耗因子的影响,并定量研究了材料高度和系统配重对金属橡胶结构损耗因子的影响,运用最小二乘法求得材料高度、配重与损耗因子变化关系的理论表达式,实现了对结构损耗因子的预估,为金属橡胶材料的动态响应分析莫定理论基础.     

金属橡胶材料压缩性能的细观特征研究

金属橡胶材料是一种典型的非线性材料,其压缩变形分为线性段,软特性段,指数硬化阶段3个特征阶段.笔者在自制的微位移进给测力机构上对金属橡胶材料压缩性能进行了试验研究.通过对金属橡胶材料细观结构和各变形阶段特点的对比分析,揭示了金属橡胶材料压缩变形的细观物理机制.分析表明:在材料的制备阶段,除了选择不同的物理特性和丝径的金...     

金属橡胶材料宏观和细观力学模型

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模型,把复杂的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;为了进一步研究刚度系数,从金属橡胶的变形特征出发,推导出金属橡胶材料应力应变关系的细观力学模型,通过试验对所建模型进行验证,结果表明：模型能很好描述金属橡胶材料在非线性振动系统的特性,模型中的参数值,对于研究金属橡胶材料的动态特性,具有重要的参考价值。     

基于电脉冲放电烧结工艺的金属橡胶材料电阻特性试验研究

电阻特性是金属橡胶材料电脉冲放电烧结强化工艺中需要考虑的一个很重要的因素。本文从内部组织结构形态阐述了金属橡胶非连续体材料电阻的产生机理和影响因素,分析了金属橡胶材料电阻与压力的非线性特征以及与静态刚度之间的联系。对正交试验数据进行极差分析,得出了孔隙度、金属丝直径、螺旋卷内径和毛坯铺设方式4个因子对金属橡胶材料电阻的影响程度大小以及电阻的变化规律。     

金属橡胶材料干摩擦阻尼的产生机理及力学模型

金属橡胶材料干摩擦阻尼、非线性刚度的产生机理是一个较为复杂的问题,其内部存在大量的干摩擦接触,通过螺旋型金属丝相互摩擦接触来损耗振动能量。干摩擦阻尼与物体表面的微观结构密切相关,从微观角度分析了金属橡胶材料干摩擦阻尼的产生机理,欲准确地揭示干摩擦阻尼的减振规律,还必须正确的提出描述干摩擦规律的数学模型。由于金属橡胶客观存在不光滑的非线性泛函本构关系,使得含有干摩擦环节的金属橡胶结构的响应计算问题非常困难。介绍了关于两固体接触表面间的干摩擦问题的四种数学模型,即Sgn摩擦模型、滞迟模型、动态系统中干摩擦力的数值计算模型、三次非线性粘性阻尼双线性滞迟模型,这四种模型为后人在该领域的继续研究奠定了坚实的理论基础。     

金属橡胶材料编织与电脉冲强化工艺

对金属橡胶材料坯料的编织过程和电脉冲强化系统进行了介绍,分析了放电过程中金属橡胶材料电阻的变化规律,提出一种通过监测金属橡胶的动态电阻瞬时值变化速度对金属橡胶烧结质量进行评估的方法.     

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。     

金属橡胶复合叠层耗能器试验研究

设计了金属橡胶复合叠层耗能器,并进行了试验研究。试验结果表明,复合叠层耗能器的振动特性与振幅和频率有关,是一个具有多种阻尼成分的复杂的非线性迟滞系统,其性能优于橡胶耗能器。试验研究为复合叠层耗能器的优化设计及实际工程应用提供了大量的试验依据。     

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。     

编织-嵌槽型金属橡胶制备工艺及试验研究

介绍了编织-嵌槽型金属橡胶的工艺方法。通过压缩试验,对比了编织-嵌槽型金属橡胶与普通金属橡胶的静态特性,研究了密度和厚度对编织-嵌槽型金属橡胶压缩性能的影响。结果表明:工艺参数相同时,编织-嵌槽型金属橡胶在承载能力、隔振频带以及性能的一致性等方面均优于普通金属橡胶;增大密度会使编织-嵌槽型金属橡胶的刚度升高,并使其线性阶段缩短;厚度对材料线性阶段的刚度和范围影响不大,而厚度的增加会降低材料在硬化阶段的刚度。     

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。     

考虑蠕变特性的橡胶微凸体与金属表面接触特性分析

金属-橡胶接触广泛存在于密封结构中,密封接触表面上微凸体间的相互作用会直接影响整个密封界面的接触特性,进而影响其密封性能。基于粗糙密封界面的单个微凸体,考虑橡胶的蠕变特性,采用理论分析和仿真研究相结合的方式研究橡胶微凸体与金属表面的接触特性。通过橡胶蠕变特性的实验结果,构建橡胶蠕变计算模型;构建半球微凸体与金属平板间的有限元模型,进行考虑蠕变特性的仿真,分析其接触特性,并与Hertz接触理论的计算值进行对比。结果表明：在蠕变阶段,接触半径、法向变形量和最大等效蠕变应变均随蠕变时间的增加而增大,最大接触压力随蠕变时间增大而减小,这均可能导致密封性能的下降;随压力载荷的增大,接触半径、法向变形量、最大接触压力和最大等效蠕变应变均增大,但增大的趋势逐渐减小;橡胶微凸体与金属表面间的等效模量随蠕变时间的增加而减小,随压力载荷增大而增大。     

金属橡胶密封构件最小过盈量的研究

以前期研究成果为基础,从密封机理出发,结合某型号进口直升机起落架密封的具体需求,对金属橡胶密封构件的设计计算进行了深入的研究,分析了金属橡胶密封构件的工作机理及失效形式,给出了确定其最小过盈量的计算公式,为该型号直升机起落架密封的正常工作及密封构件的设计提供了理论依据。