硅橡膠-丁基橡膠復(fù)合泡沫元件減振性能研究.pdf

1、精密儀器運輸過程中，常常遇到振動、沖擊等各種意外隨機振動，這些振動對精密儀器的影響往往是致命的。泡沫橡膠具有在被壓實之前傳遞的力較小，壓縮變形大等特點，是一種性能優(yōu)良的減振材料，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于軍事、民用等眾多領(lǐng)域。因而研究精密儀器在運輸過程中的減振具有重要的工程應(yīng)用價值。本文以硅橡膠/丁基橡膠復(fù)合泡沫材料為研究對象，利用MTS萬能材料試驗機與振動臺分別對泡沫橡膠在準靜態(tài)下的力學(xué)性能和動態(tài)下的阻尼性能分別進行了測試，利用有限元軟件對復(fù)合泡

2、沫橡膠元件進行了優(yōu)化和設(shè)計，研究的主要內(nèi)容、方法以及結(jié)論如下：
　　 ⑴利用MTS萬能材料實驗機對6種不同密度復(fù)合泡沫橡膠的圓柱形試樣進行了準靜態(tài)下單軸壓縮實驗，掌握了密度對復(fù)合泡沫橡膠在準靜態(tài)下力學(xué)性能的影響規(guī)律，Yeoh模型能較好的描述密度大于0.78×103kg/m3時復(fù)合泡沫橡膠力學(xué)行為。
　　 ⑵以結(jié)構(gòu)損耗因子為目標，建立圓形阻尼結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計模型，實現(xiàn)了阻尼結(jié)構(gòu)的拓撲優(yōu)化設(shè)計，通過對數(shù)值模擬和實驗測試的結(jié)構(gòu)阻

3、尼比進行比較，驗證了優(yōu)化結(jié)構(gòu)減振的有效性，對阻尼結(jié)構(gòu)的設(shè)計具有重要意義。
　　 ⑶采用電磁振動臺對阻尼結(jié)構(gòu)進行了隨機激勵下的減振性能測試，獲取阻尼結(jié)構(gòu)在隨機激勵下的結(jié)構(gòu)阻尼比。實驗證明結(jié)構(gòu)阻尼比隨密度的減小總體上呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢，當密度小于0.90×103kg/m3時，復(fù)合泡沫橡膠的結(jié)構(gòu)阻尼比主要受負載和密度的共同影響。當密度大于0.90×103kg/m3時，泡沫橡膠的結(jié)構(gòu)阻尼比主要受密度的影響，受負載的影響較??；復(fù)合泡

4、沫橡膠材料的結(jié)構(gòu)阻尼比隨著頻率的變化不明顯，在較寬的頻率范圍內(nèi)均保持較高的結(jié)構(gòu)阻尼比；激勵幅值對復(fù)合泡沫橡膠隔振元件結(jié)構(gòu)阻尼比的影響不明顯，在對隔振元件進行設(shè)計時，可以忽略激勵幅值的影響。
　　 ⑷對復(fù)合泡沫橡膠阻尼結(jié)構(gòu)進行模態(tài)分析及隨機激勵下的動力學(xué)響應(yīng)分析，阻尼結(jié)構(gòu)垂直振動的振型為第6階，垂直振動時，響應(yīng)的共振峰出現(xiàn)在垂直振型所對應(yīng)的頻率處，有限元計算結(jié)果與實驗值的共振頻率與峰值響應(yīng)誤差較小，在密度為1.15×103kg/m