超低频非线性隔振系统的研究

通过分析正负刚度并联隔振机理,提出了一种新型超低频被动隔振系统。该系统采用负刚度机构与正刚度弹簧并联,具有高的支撑刚度和极低的运动刚度,且系统刚度呈现非线性,解决了传统被动隔振系统存在的超低频隔振难题。通过对该系统力学特性进行分析,给出了系统刚度表达式及在平衡位置处的零刚度条件,为新型超低频非线性隔振器的设计提供了理论指导。     

金属橡胶构件的拉-压变形测试

金属橡胶是一种具有多孔状结构的新型减振材料,本文从对金属橡胶的拉伸和压缩实验入手,通过分析材料变形过程中的微细观结构变化,研究了金属橡胶的变形性能,最后用高阶多项式累加的方法,简单而有效的建立了反映其变形规律的经验公式.     

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。     

编织-嵌槽型金属橡胶在不同温度下的压缩性能

在不同温度(25,100,200,300℃)下对编织-嵌槽型金属橡胶试样进行静态及动态压缩试验,研究了温度、频率、振幅等参数对压缩性能的影响。结果表明:随着温度的升高,试样的刚度和阻尼均先降低后增大;试样的密度越大或变形量越大,则静态刚度受温度的影响越大;随着频率的增大,试样的动态刚度略有降低,阻尼变化很小;随着振幅的增大,试样的动态刚度减小,阻尼增大。     

环形金属橡胶径向阻尼耗能机理研究

典型环形金属橡胶由于优异的环境适应性和阻尼减振特性被广泛应用于航空航天、轨道交通、海洋舰船等的极端服役环境中,其径向力学行为由于兼容了结构阻尼和材料本征耗能特性及阻尼耗能机制与细观结构之间的关系不明确.本文采用数值模拟与力学试验相结合,研究环形金属橡胶径向压缩的细观耗能机理,以及损耗因子与压缩位移、密度的关系.结果表明:随环形金属橡胶径向压缩位移增大,损耗因子下降;径向压缩位移较小时,随密度增大,损耗因子增大明显,而当径向压缩位移超过某一阈值,随密度增大,损耗因子趋于稳定.本研究对具有环形金属橡胶阻尼元件的减隔振器设计与性能分析提供一定参考.     

推进轴系纵向高承载准零刚度隔振器的研究

针对船舶推进轴系纵向低频隔振难的问题,将具备负刚度特性的碟簧与正刚度螺旋弹簧并联,设计了一种高承载准零刚度隔振器。建立了轴系-准零刚度隔振系统的动力学方程,利用谐波平衡法求解了系统的稳态响应,并用数值方法验证了求解的有效性。对于系统响应稳定性的问题,首先研究了准零刚度隔振器的非线性刚度、外激励力幅值对系统响应稳定性的影响规律,并结合推进轴系的纵向静变形限制,确定了非线性刚度取值;其次基于静力学理论设计了一组碟簧与螺旋弹簧的结构参数;最后分析了准零刚度隔振器的阻尼比、外激励力幅值对系统响应稳定性的影响规律,并确定了合适的阻尼比。结果表明：当非线性刚度、阻尼比分别设计为1×10¹² N/m³、0.05时,系统主共振不再出现跳跃现象,稳态响应的解在200 Hz内都是稳定的;在承受10 000 N载荷时,准零刚度隔振器仍然可以有效隔离10～200 Hz低频段的振动。     

2自由度滞迟振动系统简谐激励响应的等效线性化计算方法研究

研究了2自由度含有粘性阻尼双线性滞迟恢复力振动系统简谐激励下的响应计算问题,将等效线性化计算方法推广至含有滞迟环节的多自由度非线性振动系统,并证明了在首次近似意义上,等效线性化方法与Krybov-Bogoliubov慢变参数法、Fourier级数展开法是等价的,具有相同的计算精度。     

无网格法及其在金属成形中的应用综述

对无网格方法的定义、分类以及无网格方法在金属成形中的应用进行了综述。无网格方法主要根据函数近似方案和离散方程进行分类。函数近似方案是无网格方法的基础,函数近似方案的近似特征、近似精度和近似效率对无网格方法的分析计算能力具有重要影响。无网格法虽然不如有限元方法成熟,但是其具有很多有限元方法不具备的优点,如：近似函数没有网格依赖性、基函数可以包含反映问题特性的函数系列、采用紧支函数的无网格法具有带状稀疏系数矩阵等。由于无网格法对非线性问题的强大求解能力,使其在金属成形领域具有广阔的应用前景。     

金属橡胶-硅橡胶叠层复合材料阻尼器动态性能试验与建模

通过对金属橡胶-硅橡胶叠层复合材料阻尼器的动力学特性进行试验和理论研究,发现金属橡胶-硅橡胶叠层复合阻尼材料具有明显的非线性迟滞特征,迟滞回线并非椭圆,含有多种阻尼成分.在此基础上,用理论和试验相结合的手段研究金属橡胶-硅橡胶叠层复合材料阻尼器的动力学建模,提出各恢复力成分、物理意义明确的非对称弹性粘性阻尼双折线迟滞恢复力模型.模型中的参数由试验数据辨识,用所建模型重构恢复力-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.     

结构密集模态非线性耦合作用引起的线性模型失效问题研究

通过对两自由度密频近线性系统主共振响应的分析,研究了结构密集模态弹性非线性耦合作用引起的一些典型的非线性动力学现象,如幅频曲线弯曲Ｈｏｐｆ分叉导致的概周期响应。研究结果表明,存在密频内共振时,线性模型失效,必须采用非线性模型来描述结构的动力学响应。