金属橡胶弹性迟滞回线的一种新的建模方法

金属橡胶作为一种干摩擦阻尼材料，其阻尼特性在很多领域得到了应用．在振动防护领域，通常用金属橡胶阻尼元件的迟滞回线来描述金属橡胶的干摩擦阻尼特性．本提出了一种描述迟滞回线的数学方法，该方法采用泊松分布来描述金属橡胶材料内部金属丝之间的接触点运动状态，并针对不同的振幅对金属橡胶力学本构关系中的参数进行了求解．与现有方法相比，该方法能够更加准确地描述金属橡胶的非线性迟滞特性．     

金属橡胶与弹簧组合型隔振器建模及分析方法

金属橡胶与弹簧组合型隔振器在工程中有广泛的应用.为了描述金属橡胶与弹簧组合型隔振器的变形过程,建立了金属橡胶与弹簧组合型隔振器弹性迟滞回线的数学模型.通过对最初加载曲线及一个循环周期的弹性迟滞回线进行变换,可以得到隔振器的任意加载和卸载过程的弹性迟滞回线,进而可以利用迟滞回线对隔振器的性能进行分析,减少了大量的实验研究工作.理论数据与实验测试结果对照表明,实验数据与理论模型具有良好的吻合性.     

金属橡胶隔振系统的研究进展

在数学模型和系统参数识别以及非线性振动理论基础上,建立了一种合理的非线性金属橡胶隔振系统的动力学模型,以便更好地描述这类非线性迟滞系统的动态特性,为工程应用提供了理论基础.     

金属橡胶与弹簧组合型隔振器建模及分析方法

金属橡胶与弹簧组合型隔振器在工程中有广泛的应用。为了描述金属橡胶与弹簧组合型隔振器的变形过程，建立了金属橡胶与弹簧组合型隔振器弹性迟滞回线的数学模型。通过对最初加载曲线及一个循环周期的弹性迟滞回线进行变换，可以得到隔振器的任意加载和卸载过程的弹性迟滞回线，进而可以利用迟滞回线对隔振器的性能进行分析，减少了大量的实验研究工作。理论数据与实验测试结果对照表明，实验数据与理论模型具有良好的吻合性。     

金属橡胶隔振系统的研究进展

在数学模型和系统参数识别以及非线性振动理论基础上，建立了一种合理的非线性金属橡胶隔振系统的动力学模型，以便更好地描述这类非线性迟滞系统的动态特性，为工程应用提供了理论基础．     

ZN-35硅橡胶材料的动态力学性能试验研究

针对某运载火箭上电子设备的ZN-35橡胶减振垫,设计了理想状态下宽频振动试验装置,进行了宽频范围振动试验,获取了不同频率下减振垫的迟滞回线,并以此为基础,辨识得到相应频率激励下该材质减振垫刚度、阻尼系数等动力学参数.结果表明,该材质橡胶减振垫的动态刚度随激励频率的增大呈平滑增大趋势,动态阻尼系数随激励频率的增大呈平滑变小趋势.该研究为ZN系列橡胶减振垫的研究提供了新的视角,为该材料减振垫的设计与使用提供了基础数据.

     

发动机橡胶悬置有限元模型的建立及实验验证

用Mooney-Rivlin模型描述橡胶材料的本构模型, 通过橡胶单轴压缩试验确定橡胶材料的参数。根据发动机悬置简化模型, 计算预应力和激励频率。用CATIA建立橡胶悬置的三维模型, 在Hypermesh中采用六面体单元进行网格划分, 建立橡胶悬置的有限元模型。利用ANSYS对有限元模型求解, 用Matlab对求解结果进行处理, 根据得到的迟滞回线, 计算出橡胶悬置的静刚度、动刚度和滞后角。利用本文设计的橡胶悬置特性试验测试系统分别对前、后橡胶悬置进行静、动刚度试验, 将试验得到的橡胶悬置静、动刚度结果与有限元计算结果进行对比, 验证了有限元模型的正确性。       

基于复刚度模型的金属橡胶隔振系统的研究

为了解决由于金属橡胶材料内部的干摩擦而产生的非线性阻尼的描述问题,采用复刚度模型,根据能量等效原则,求解了干摩擦阻尼系统的当量粘性阻尼系数,并从应用的角度,分析了干摩擦阻尼系统的动态力学性能,建立了基于复刚度模型的金属橡胶干摩擦阻尼隔振系统的运动微分方程,并对方程的求解方法进行了探讨．结果表明,采用复刚度模型可以更加准确地描述金属橡胶干摩擦阻尼系统的动态特性,求解方法是可行的,可以大大减少实验工作量．     

金属橡胶减振器组合刚度特性研究

金属橡胶减振器（Metal Rubber Damper简称MRD）是一种具有干摩擦的非线性减振器,但由于单一MRD刚度曲线线性度差,若将刚度特性不同的金属橡胶元件加以组合匹配,刚度特性线性区间范围将大大增加,详细叙述了用能量法对建模的非线性方程进行线性化,并且利用总体最小二乘法对此类方程进行参数辨识,结果表明,不同的金属橡胶减振阻尼元件的互相组合大大增加了其刚度特性的线性范围．     

金属塔架结构静态力学性能研究

本文以油田金属钻井塔架为实际工作背景，结合使用及再建塔架承栽情况及工作情况，分析了油田金属钻井塔架的静态力学性能以及考虑塔架局部杆件刚度退化后对塔架整体力学性能的影响，所得结果可为设计新型塔架提供参考。     

改性胶粉对聚苯乙烯结构及力学性能的影响

将微波辐射改性胶粉与聚苯乙烯（PS）共混,通过扫描电镜（SEM）、衰减全反射红外光谱（ATR-FTIR）、X射线衍射（XRD）、拉伸和冲击试验等研究改性胶粉/PS共混材料的结构和力学性能。结果表明,当改性胶粉质量分数为8%时,改性胶粉/PS材料的冲击强度比PS的强度提高了183%,共混材料中改性胶粉以橡胶相分散在PS基体中,二者之间界面粘结良好。     

Damping characteristics analysis of squeeze film damper with metal rubber

A Squeeze Film Damper(SFD)is widely used asa damping component to decrease vibration of the rotorsupport such as those found in aero engines and otherhigh rotating speed machines.The main effect of theSFD is to reduce the vibrating amplitude of the rotors…     

橡胶粉、粉煤灰对再生砂浆力学性能影响的试验研究

为了更有效地处理及再利用废橡胶和废弃混凝土,对橡胶粉再生砂浆的力学性能进行了试验研究.选取60目精细胶粉与I级粉煤灰直接掺入到再生砂浆中,通过与素再生砂浆、普通砂浆的对比,研究了其对再生砂浆抗折强度与抗压强度的影响,并探讨了橡胶粉和粉煤灰的作用机理.结果表明:橡胶粉掺量为4%、粉煤灰掺量为15%时,有利于改善再生砂浆的力学性能.     

表面氧化改性对丁腈橡胶力学性能的影响

为了提高丁腈橡胶的力学及摩擦学性能,利用以浓硫酸为主配制的氧化性溶液对其进行表面化学改性.研究了硫酸浓度、浸泡时间对丁腈橡胶表面力学和摩擦学性能的影响,借助SEM分别观察其断裂和磨损形貌,分析了表面改性对丁腈橡胶性能的影响.结果表明,经50%硫酸混合溶液处理的丁腈橡胶,其力学和摩擦学性能随浸泡时间的延长而大幅度提高;经70%硫酸混合溶液处理的则结果相反.硫酸浓度过大可使表面组织致密性增加、硬度增大,但表面出现裂纹,其力学性能和摩擦学性能大幅下降.     

活性硅酸钙填充天然橡胶复合材料性能的研究

以无定形活性水合硅酸钙、炭黑、白炭黑为填料,使用硅烷偶联剂对其改性,采用熔融共混法制备了天然橡胶复合材料,并考察了改性剂种类、改性剂添加量、硅酸钙添加量、硅酸钙与炭黑、白炭黑的配合比例对天然橡胶复合材料硫化性能、力学性能的影响.结果表明:与炭黑、白炭黑传统填料相比,硅酸钙粉体具有降低胶料扭矩、缩短硫化时间的作用;填充硅酸钙后,天然橡胶的拉伸及撕裂强度有不同程度降低,但在填充50份4％S基改性的硅酸钙后,复合材料的100％、300％定伸强度与50份炭黑填充时相当;硅酸钙与白炭黑配合填充时,复合材料的拉伸强度和撕裂强度在比例为1∶3、1∶1时各自达到最大值11.31 MPa、23.93 N/mm,优于白炭黑单独填充.     

端巯基硅烷改性白炭黑填充丁基橡胶

采用端巯基硅烷偶联剂(KH-580)对白炭黑表面改性,研究了改性白炭黑对丁基橡胶力学性能和阻尼性能影响.结果表明:随着改性白炭黑用量的增加,丁基橡胶拉伸强度和断裂伸长率分别在30phr时达到最大值和最小值;相比未改性白炭黑,改性白炭黑填充丁基橡胶在-40~80℃下,损耗因子(tanδ)值减小,有效阻尼温域略微变窄;在频率为0~20Hz条件下,随着频率的增加,改性白炭黑填充丁基橡胶tanδ值和储能模量增大.KH-580有利于提高丁基橡胶和白炭黑之间的相容性.     

圆柱形金属橡胶节流元件水力学特性参数计算

主要研究圆柱形多孔金属橡胶节流元件的渗透性能．利用Darcy定律,建立了层流状态下圆柱形多孔金属橡胶节流元件的雷诺数、体积流量和沿程损失系数的计算公式;推导出表征金属橡胶节流元件渗透性能的最重要的参数——渗透系数的数学表达式;推导了金属橡胶材料孔隙度、最小孔隙度和当量孔隙直径的计算公式;结果表明,圆柱形金属橡胶元件的节流性能与其孔隙度、金属丝直径、样件的外形尺寸等参数密切相关．对金属橡胶材料在节流领域的广泛应用具有重要参考价值．     

大跨铁路桥梁金属限位减震装置设计与力学性能

为研究适用于大跨度铁路桥梁金属限位减震装置,推导建立一种金属限位减震装置的力学性能计算公式,提出了大跨度桥梁金属限位减震装置简化设计方法,并研发了装置的设计分析软件. 以郑万高铁某典型中承式混凝土平行拱桥为研究对象,提出大桥限位减震装置设计参数及其3种连接构造方案,理论计算了装置的力学性能参数,并开展了装置的力学性能实体有限元分析及其对全桥抗震性能影响分析研究. 结果表明:所建立的大跨桥梁金属限位减震装置设计方法适应性强、计算精度高,满足工程应用的精度要求,设计的限位减震装置可以满足高速铁路桥梁对行车舒适性和安全性的要求,具有良好的减震耗能作用,可降低大跨桥梁梁端位移约20%.