金屬橡膠的靜態(tài)特性及其減振機(jī)理研究.pdf

1、大型結(jié)構(gòu)的破壞和災(zāi)難性的事故使得人們對(duì)振動(dòng)的危害越來(lái)越重視，尤其在國(guó)防宇航、艦船等高端技術(shù)領(lǐng)域當(dāng)中。由此，對(duì)于國(guó)防艦船和航空宇航領(lǐng)域當(dāng)中結(jié)構(gòu)的減振防護(hù)顯得尤為重要。金屬橡膠減振墊，又被稱為絲網(wǎng)阻尼器，是一種新型減振材料，通過(guò)將其纏繞成螺旋卷，然后經(jīng)拉伸、纏繞編織、最后通過(guò)模具保壓成型制作而成。在后處理過(guò)程中還要采用回火技術(shù)和振動(dòng)穩(wěn)定技術(shù)，這樣生產(chǎn)出來(lái)的金屬橡膠既有類似橡膠的彈性，還有由于金屬絲之間接觸而產(chǎn)生的多孔性同時(shí)保持著有金屬外觀。

2、當(dāng)受到外力時(shí)，內(nèi)部的金屬絲將會(huì)發(fā)生滑動(dòng)、擠壓現(xiàn)象。從而導(dǎo)致振動(dòng)能量耗散。本文在前人的研究基礎(chǔ)上，對(duì)金屬橡膠制品的靜態(tài)本構(gòu)模型和減振機(jī)理進(jìn)行了進(jìn)一步理論與實(shí)驗(yàn)分析。具體內(nèi)容如下：
　　1．以柱形金屬橡膠試件為研究對(duì)象，依據(jù)其制作過(guò)程中的基本工序，提出了一種彈簧微元模型，建立了金屬橡膠材料的靜態(tài)壓縮本構(gòu)。該本構(gòu)方程考慮了金屬橡膠材料在成型過(guò)程中的各種基本因素。從成型工藝基本角度出發(fā)，對(duì)其本構(gòu)關(guān)系進(jìn)行了詳細(xì)的分析和解讀。使其在本構(gòu)關(guān)系上

3、物理概念更加清晰，意義更加明確。
　　2．對(duì)金屬橡膠材料進(jìn)行了掃頻振動(dòng)實(shí)驗(yàn)，得到了結(jié)構(gòu)參數(shù)和外界不同加載條件對(duì)輸出響應(yīng)的影響。本文從細(xì)觀結(jié)構(gòu)的角度著手，提出了三種內(nèi)部金屬絲的接觸方式，針對(duì)不同狀態(tài)下的減振耗能情況對(duì)金屬橡膠減振的機(jī)理進(jìn)行深入的剖析，進(jìn)而得知相對(duì)密度與預(yù)壓變形是影響金屬橡膠減振器減振能力的兩個(gè)重要參數(shù)。
　　3．在線性隨機(jī)振動(dòng)理論基礎(chǔ)上，結(jié)合金屬橡膠減振器的非線性振動(dòng)力學(xué)特性，對(duì)金屬橡膠減振系統(tǒng)輸出均方根加速度

4、的理論值進(jìn)行了求解計(jì)算。通過(guò)對(duì)金屬橡膠減振器進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)實(shí)驗(yàn)，研究分析了預(yù)壓變形與振動(dòng)量級(jí)對(duì)金屬橡膠減振系統(tǒng)的隨機(jī)振動(dòng)輸出特性的影響，并將理論計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較研究，分析了誤差產(chǎn)生的原因并確定了公式的適用范圍。
　　4．針對(duì)金屬橡膠材料在正弦位移載荷和隨機(jī)激勵(lì)載荷下的振動(dòng)特性，建立了一套有效可靠的仿真分析方法，進(jìn)行了有限元仿真分析。并根據(jù)文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)與仿真結(jié)果對(duì)比。發(fā)現(xiàn)通過(guò)利用有限元仿真分析可以很好地對(duì)金屬橡膠減振材料在簡(jiǎn)