摘要：针对所设计的大载荷管路系统用金属橡胶减振器,进行阻尼耗能特性研究.采用单因素控制和正交试验的方法,研究该减振器在正弦激励作用下,其阻尼耗能特性随外部激励频率、金属橡胶密度、激励振幅、预紧间距和温度的变化情况,以及该减振器阻尼耗能特性对于不同影响因素的敏感程度.研究发现,该减振器的阻尼耗能性能随着激励频率的增加而增加,随着加载振幅的增加而降低,而随着预紧间距的增加而减小.当温度范围为30~200℃时,该减振器的阻尼耗能性能变化不大,在200~300℃时阻尼耗能性能随温度的增加而减小.通过正交试验的极差分析,得到各因素对该金属橡胶减振器阻尼耗能性能的影响程度依次为:激励振幅>预紧间距>金属橡胶密度>激励频率.

摘要：为满足金属橡胶三向减振需求,引入空间构型设计并制备了一种盆形金属橡胶。对其进行轴、径向准静态压缩试验,采用控制变量法研究了相对密度、成形角度、金属丝丝径等制备工艺参数及压缩量对盆形金属橡胶静态力学性能的影响,采用正交试验法揭示了三种制备工艺参数对盆形金属橡胶轴、径向静态力学性能的影响程度。结果表明,影响试件轴向静态力学性能先后顺序为成形角度、相对密度、丝径;影响试件径向静态力学性能先后顺序为相对密度、丝径、成形角度。

摘要：为探索进一步提高金属橡胶阻尼性能的方法,采用Fe-Mn阻尼合金丝材制备了金属橡胶,并将其与304不锈钢丝制备的金属橡胶进行对比研究,分析了不同固溶热处理状态下Fe-Mn金属橡胶在静态和动态载荷下的力学行为。结果表明:未经固溶热处理的Fe-Mn金属橡胶在静态载荷和动态载荷下的阻尼耗能能力均优于304不锈钢金属橡胶相应的阻尼耗能能力,但是其承载能力低于304不锈钢金属橡胶的承载能力。通过固溶热处理可以牺牲一部分阻尼性能来获得Fe-Mn金属橡胶承载能力的显著提升,使其静态刚度和动态刚度最高可分别达到未进行固溶热处理状态时的2.2和2.7倍。静态载荷和动态载荷下的Fe-Mn金属橡胶可表现出不同的微观阻尼机制和固溶热处理效果。静态载荷条件下,200℃时的固溶热处理可增强Fe-Mn金属橡胶静滞后的阻尼效应,从而获得高于未进行固溶热处理样品的损耗因子。而动态载荷条件下,固溶热处理效应主要表现为对Fe-Mn金属橡胶刚度的提升,反而削弱了滞弹性阻尼机制对Fe-Mn金属橡胶能耗的贡献。研究结果为不同阻尼性能和承载能力需求下Fe-Mn金属橡胶减振元件的热处理工艺提供了设计思路和数据支撑。

摘要：为了提高波纹管的减振性能,设计开发了一种基于平板型金属橡胶阻尼包覆结构隔振元件。通过对裸波纹管及带金属橡胶阻尼包覆的波纹管施加正弦激励扫频实验,发现存在明显弯曲跳跃现象、刚度软化和阻尼增强效应;为了更好描述上述非线性现象,建立了基于双折线模型的迟滞振动系统力学模型,将单自由度滞迟系统力学模型做线性等效,对波纹管金属橡胶包覆阻尼结构的变刚度和变阻尼特性进行理论分析;同时提出波纹管金属橡胶包覆阻尼结构减振性能表征量评价方法。实验研究表明,波纹管金属橡胶包覆阻尼结构的耗能特性在一定范围内随激振频率降低和振动幅值增加而增强的变化规律,为波纹管管路系统减隔振等工程应用提供了理论和实验依据。

摘要：针对重型装备低频减振难题,基于正负刚度并联原理,设计一种由矩形弹簧和碟形弹簧相互并联的低频被动隔振系统。建立隔振系统的简化模型并构建其运动微分方程,运用谐波平衡法分析得到其力传递率,分析在简谐力激励下的稳态周期响应。利用MATLAB对正负刚度并联隔振系统在扫频激励和随机激励下的响应特性进行仿真分析,进而搭建力传递率测试平台,验证所建动力学模型的正确性与合理性。仿真与试验的结果表明,所设计的正负刚度并联隔振系统具有良好的隔振性能,该成果可为重型装备低频隔振的研究提供理论和实验依据。

摘要：为满足特殊减振器极限低频减振需求,探索金属橡胶构件变刚度特性,设计并制备一种半球形金属橡胶构件.利用空间结构变形使其具有变刚度特性,并对其进行准静态压缩实验,研究相对密度对半球形金属橡胶构件力学性能的影响.基于Sherwood-Frost力学模型,结合半球形金属橡胶构件的特点,对其准静态力学模型的组成形式及各项表达式进行讨论和确定,结合不同相对密度构件的准静态压缩数据,对方程的拟合值及试验值进行对比.结果表明,所建模型的预测结果与实验结果有较好的一致性,可用于半球形金属橡胶构件力学性能的评估.

摘要：船舶设备基座常工作于高温环境下,但在设计中并未考虑温度的影响。通过对Abaqus软件二次开发实现功率流计算功能,并以功率流作为评价指标,采用不同激励方案对不同温度条件、肘板厚度、肘板间距的设备基座进行研究。结果表明,肘板厚度和肘板间距在各阶固有频率处对基座纵向传递功率流影响并不一致;低阶固有频率处温度上升将会改变肘板厚度对功率流的影响趋势;高阶固有频率处温度升高加剧功率流的波动程度且使功率流变化更为复杂。

摘要：基于金属橡胶阻尼环的制备工艺流程、剪切试验工装设计以及阻尼耗能表征方法,通过建立金属橡胶阻尼环简化三维数值模型,采用LS-DYNA软件分析了金属橡胶阻尼环在切向和轴向剪切位移下的曲梁运动特性,研究了金属橡胶阻尼环的剪切力学特性及其密度相关性。结果表明:金属橡胶阻尼环的金属丝曲梁之间的滑移方式多为平行滑移;随着密度的增大,金属橡胶阻尼环的切向和轴向剪切能量耗散系数均先增大后减小,等效刚度均增大。

摘要：设计开发一款金属橡胶阻尼元件与线性弹簧并联组合减振器,并建立相应的动力学模型。通过正弦扫频试验,分析不同激励量级对金属橡胶-弹簧组合减振器系统振动特性表征量(损耗因子、力传递率和动刚度)的影响。结果表明:一定范围内金属橡胶-弹簧组合减振器表现出软特性和显著的减振效果,结构损耗因子随激振量级增大而增大,反之振动特性曲线峰值和力传递率随激振量级的增大而降低;动刚度与激振量级呈正相关,该组合减振器抵抗动载荷的变形能力显著。

摘要：针对高温环境下管路系统减振难题,研究金属橡胶非线性本构关系和其减振特性影响参数,设计金属橡胶包覆管路结构,并进行动态和高温激励试验。通过动态试验数据绘制迟滞回线,基于迟滞回线精确分解法建立金属橡胶非线性泛函本构关系,借助最小二乘拟合法做参数识别。结果表明:所建模型能很好描述金属橡胶恢复力和位移随振幅与频率变化规律,验证了模型的准确性;金属橡胶减振性能随温度的升高呈增强趋势,随预紧量的增加反而减弱,随激振量级的增加而增强。