金属丝网橡胶隔振器振动性能试验研究

通过对金属丝网橡胶隔振器进行正弦扫频试验和随机振动试验,采用控制变量法对金属丝网橡胶成型的纹路斜度、相对密度和丝径对金属丝网橡胶隔振系统传递率、固有频率和均方根加速度响应的影响进行了研究,得到了不同试验量级下的相关变化规律曲线,并分析研究了试验量级对金属丝网橡胶隔振器固有频率和均方根加速度响应的影响。

金属丝网橡胶隔振系统冲击响应

为研究冲击载荷下金属丝网橡胶隔振系统耗能缓冲机理,在线性系统冲击响应理论基础上,结合金属丝网橡胶非线性力学特性,推导了金属丝网橡胶隔振系统冲击加速度响应最大值的近似计算公式。对金属丝网橡胶隔振器进行冲击试验,研究了冲击载荷、相对密度及负载质量对金属丝网橡胶隔振系统抗冲击力学性能的影响,并将理论计算结果与试验结果进行比较研究,分析了误差产生的原因并确定了公式的适用范围。

弹簧-金属丝网橡胶组合减振器迟滞力学模型及实验研究

金属丝网橡胶材料是一种完全由金属丝编织成的多孔复合材料,与传统螺旋卷制金属橡胶材料相比,其改进了成型工艺,剔除了制备过程中大量的手工工艺干扰,提高机械化程度,重合度更高,拥有更稳定的力学性能.由于金属丝网橡胶材料具有承载能力高、阻尼大、耐高温、耐低温、耐老化、抗油抗腐蚀等优良特性,在很多方面强于传统橡胶,多用于航空航天、船舶、军事武器等军工工业.弹簧-金属丝网橡胶组合减振器具有可设计刚度和较高承载能力,但因其具有复杂的非线性迟滞特性,目前相关材料的本构模型还难以准确描述其力学特性.本文在弹簧-金属丝网橡胶组合减振器静态迟滞力学性能实验的基础上,结合其干摩擦阻尼迟滞特性,提出了一种迟滞力学性能理论模型.根据减振器迟滞实验恢复力-位移曲线特点,利用参数分离的方法将迟滞曲线分解为弹性恢复力和干摩擦阻尼力,分别建模求解等效刚度和干摩擦阻尼系数,以此建立了组合减振器理论模型,并与实验结果进行对比及进行误差分析,验证了理论模型的准确性.

金属丝网橡胶减振器冲击响应有限元仿真研究

为了研究金属丝网橡胶材料冲击特性,本文在金属丝网橡胶减振器冲击试验的基础上,结合金属丝网橡胶的非线性干摩擦迟滞力学特性,提出一种金属丝网橡胶减振器冲击有限元仿真方法。采用COMBI165弹簧阻尼单元模拟金属丝网橡胶材料,赋予弹簧单元非线性本构曲线模拟金属丝网橡胶材料的非线性刚度,利用ANSYS LSDYNA对其进行冲击响应仿真研究,并对仿真误差产生的原因和冲击仿真方法的适用性进行讨论分析。将仿真结果与试验结果进行对比发现,利用所提出的有限元仿真方法计算得到的结果与试验结果吻合较好,可以较好的模拟金属丝网橡胶减振器的冲击力学行为,为金属丝网橡胶减振器抗冲击设计及工程应用提供参考。

金属丝网橡胶隔振器冲击加速度响应分析

在非线性系统动力学模型基础上,结合金属丝网橡胶非线性力学特性,利用离散法推导金属丝网橡胶隔振器冲击加速度响应的递推计算公式,并将理论计算结果与试验结果进行对比分析,研究结果表明:建立的递推计算公式能够较好地反应金属丝网橡胶隔振系统受冲击载荷后的运动规律,且具有较高计算精度。

基于幂级数与椭圆方程的金属丝网橡胶组合减振器动态迟滞模型

金属丝网橡胶材料具有复杂的非线性迟滞特性,目前相关材料的动态力学特性还难以准确描述。弹簧-金属丝网橡胶组合减振器是一种全金属减振器,具有刚度与阻尼可设计的特点。通过在金属丝网橡胶静态力学理论基础上,提出含预紧量参数的等效刚度系数和等效阻尼系数,并使用以幂级数表示的弹性恢复力与以椭圆方程表示的阻尼力推导出一种弹簧-金属丝网橡胶组合减振器的动态迟滞模型。通过对组合减振器进行不同加载频率下的动态迟滞试验,对其在不同金属丝网橡胶相对密度以及加载频率条件下动态迟滞特性与减振耗能评价参数的变化规律进行对比分析。结合减振器动态迟滞试验数据与动态迟滞模型进行参数拟合,计算动态迟滞理论值并进行误差分析,验证动态迟滞力学模型的准确性。

金属丝网橡胶的本构关系

通过对圆环形金属丝网橡胶成型制造过程的分析,在圆环嵌套模型基础上,结合干摩擦非线性理论和小曲梁模型建立了金属丝网橡胶材料的非线性本构关系,对不同相对密度的金属丝网橡胶试件进行了静态压缩实验,通过实验数据确定了本构关系方程的各项系数并实验结果进行比较.研究结果表明:建立的本构关系模型可以很好地描述金属丝网橡胶的非线性力学特性,实验结果能够较好地符合理论结果,并且该模型反映了相对密度、网格大小和网格宽度等参数的影响,从而实现了对材料结构刚度的预估.

金属丝网橡胶压缩力学性能研究

对金属丝网橡胶进行了静态压缩试验。利用控制变量法研究了压缩量、相对密度、金属丝丝径、丝材和承压面积对金属丝网橡胶压缩力学性能的影响,并对平均刚度和能量耗散系数随压缩量和相对密度的变化关系进行了研究。试验结果表明:随着压缩量的增加,金属丝网橡胶非线性力学特性逐渐增强;相对密度越大,金属丝网橡胶承压能力越强;金属丝的丝径和丝材主要影响金属丝网橡胶非线性阶段的力学特性,丝径越大,丝材越硬,承压能力越强;承压面积越大,金属丝网橡胶的承压和耗能性能越好;随着压缩量的增加,平均刚度增大,承压能力增强,能量耗散系数减小,减震性能降低;随着相对密度的增加,平均刚度和能量耗散系数均增大,承压能力和减震性能均增强。