Dynamics Analysis of Nonlinear Energy Sink for Metal-Rubber Vibration Absorber

Recent advances in the application of the nonlinear energy sink under a sinusoidal excitation make it possible to investigate metal-rubber vibration absorber. To provide such a vibration absorber for the integrated spacecraft platform,we analyze the targeted energy transfer of the simplified model with nonlinear energy sink using the complex-variables averaging method. Theoretical study shows two quasi-periodic responses that are essentially different in this nonlinear system. The steady-state response which is one of two quasi-periodic responses is caused by the linear instability of system,and another one appears as a result of the nonlinear normal modes between the linear and nonlinear oscillators,resulting from the energy transfer of different oscillators,and it can be used to vibration absorber. Secondly,this paper also discusses the performance of the proposed nonlinear absorber by using the phase portraits. All conclusion derived by the analytic model is verified numerically and the results are consistent with numerical simulations.

二级柔性减振系统设计及力学性能分析

为解决二级减振引起个别仪器振动的局部放大、使得力学环境不能满足运行要求的问题,首先,针对金属橡胶双层减振系统,充分考虑安装板的柔性刚度,建立了刚柔复合的二级减振系统模型;其次,基于目标频率对二级减振的频率响应函数进行系统的刚度解耦,实现了减振器刚度的求解,并应用有限元进行随机振动分析,验证了刚柔复合二级减振系统理论模型的可行性;最后,利用振动台进行了试验验证。结果表明,当二级减振系统满足工程刚度需求,其一阶固有频率低于40 Hz时,减振效率可达到70%以上,试验与仿真结果基本一致。

用于电梯曳引机减振的MR-SRC减振器设计与分析

针对现有曳引机减振常采用的高分子减振垫因环境因素而引发性能大幅退化问题,以电梯曳引机减振器的工程应用需求为导向,确定减振器所需阻尼元件的刚度后,采用真空渗流技术将硅橡胶填充入金属橡胶孔隙并形成包覆,研制出一款耐环境影响的高性能金属橡胶/硅橡胶连续互穿相复合减振材料(metal rubber-silicone rubber continuous interwoven phase composite damping material, MR-SRC)。然后基于实际结构建立电梯曳引机的有限元数值模型。对加装MR-SRC减振器前后的电梯曳引机进行了模态分析,确定了整体结构的固有频率和振型。对MR-SRC减振器进行冲击响应分析,对比不同MR-SRC材料和冲击载荷对响应的影响,校核减振器的强度。接着,基于MR-SRC的近似等效,对减振器系统的冲击响应进行了理论计算,得出金属橡胶密度为1.8 g/cm^(3)的MR-SRC减振器对减振效果最佳。最后将所制备的MR-SRC减振器安装于实际电梯曳引机,按照电梯减振国标要求,测试电梯在运行过程中的加速度和速度变化,计算并校核电梯运行的相关特性参数。该文章提出的减振器为电梯安全可靠运行提供了一种新途径。

预压量对橡胶减振器减振效果的影响分析

本文以橡胶的硬度和预压量作为变量,共设计八种减振器,分别安装于箱体上进行振动试验,对比不同减振器的减振效果。试验结果显示,当预压量为0.5 mm时,减振器在水平纵向和垂直方向振动下的减振效果均优于其他预压量,但在振动过程中由于安装间隙会发生额外的摩擦,其中硬度为43的橡胶上更容易产生明显的裂痕,降低了橡胶的使用寿命。当预压量增加到2.5 mm或2.0 mm时,橡胶上的裂痕较浅,使用寿命更长。综上所述,橡胶减振器的使用过程应适当增加预压量,减振效果的降低并不明显且减振器的使用寿命将提高。

基于迟滞回线的航空相机减振器特性研究

橡胶减振器具有优异的阻尼减振功能,且结构简单、可设计性强,在航空相机领域具有重要的研究与应用价值。用高阻尼硅橡胶材料制备航空相机减振器,通过迟滞回线法对其静刚度、动刚度、损耗因子的影响因素进行研究。结果表明:筒式航空相机减振器的静刚度随位移的增加先降后增;动刚度随频率和预压缩量的提高而提高,随动位移的增加而降低;损耗因子随位移的增加先降后增,随频率和预压缩量的增加而增加。当预压缩量一定时航空相机减振器的损耗因子由约为0.2,提高至0.6以上。

NR种类及NR/IR并用比对减震橡胶材料性能的影响

研究天然橡胶(NR)种类及NR/异戊橡胶(IR)并用比对减震橡胶材料性能的影响。结果表明:与NR烟胶片硫化胶相比,恒粘NR CV60硫化胶具有更优的物理性能,但动静刚度比略大;NR(CV60)/IR并用比为30/70时,NR/IR并用胶兼具优异的物理性能和耐热空气老化性能,压缩永久变形较小,动静刚度比略大,满足高性能减震橡胶材料的要求。

振动量级和胶料硬度对T形橡胶减振器振动特性的影响

对随机振动激励下橡胶减振器的减振机理进行研究,推导出橡胶减振系统的均方根(RMS)加速度响应计算公式,并研究了振动量级和胶料硬度对T形橡胶减振器(简称橡胶减振器)振动特性的影响。结果表明:橡胶减振器的传递率峰值随振动量级和胶料硬度的增大而减小;橡胶减振器的减振效率随振动量级的增大而增大,随胶料硬度的增大而减小;橡胶减振系统的RMS加速度响应理论值与试验值的误差绝对值较大,通过线性拟合并对理论值进行修正后,可以将误差控制在+5%以内。

液氯钢瓶防震胶圈拆装机的设计与使用

根据液氯钢瓶防震胶圈的结构特性和拆装要求,设计了一种基于机械传动和自动控制的胶圈拆装机。该设备采用PLC进行自动控制,提高了拆装效率和安全性。

三元乙丙橡胶/天然橡胶共混胶的硫化剂用量与辐射吸收剂量优化

探讨了辐照交联技术应用在三元乙丙橡胶/天然橡胶共混胶中时硫化剂用量与辐射吸收剂量的优化设计问题。通过将硫化剂用量与辐射吸收剂量的组合形成不同的交联方案,对不同交联方案下共混胶性能的测试结果采用回归分析的方法得到硫化剂用量和辐射吸收剂量与100%定伸应力、拉伸强度和扯断伸长率的回归方程,根据回归方程通过可视化模拟作出直观的二维等高线图和三维曲面图,并经由优化交联组合方案对回归分析结果进行了验证。结果表明,硫化剂增量系数和辐射吸收剂量的增大都能使共混胶的弹性模量增大,导致其100%定伸应力呈增大趋势、扯断伸长率呈减小趋势;随着硫化剂用量和辐射吸收剂量的增大,拉伸强度表现为先增大然后逐渐减小。高硫化剂用量-低辐射吸收剂量方案适合于制备对模量和强度要求较高的橡胶材料,而低硫化剂用量-高辐射吸收剂量方案适合于对扯断伸长率和耐老化性能要求较高材料。

保水剂施用量对胶园土壤微生物和土壤酶活性及产量的影响

【目的】探明保水剂对胶园土壤生物活性及橡胶树产量的影响,探索适合开割橡胶树抗旱和高产的保水剂用量,为橡胶树抗旱高产栽培技术研究提供支持。【方法】以15割龄的橡胶树热研7-33-97为材料,采用田间试验,以不施用保水剂为对照(CK),比较不同保水剂施用量(T1:60 g/tree、T2:120 g/tree、T3:180 g/tree、T4:300 g/tree)对胶园土壤pH、水分、养分、微生物数量、酶活性以及橡胶树胶乳产量的影响。【结果】施用保水剂提高了胶园土壤含水量和速效养分含量,但对土壤pH无影响;同时还促进土壤细菌数量、放线菌数量和微生物总量增加,但未改变土壤中细菌、放线菌、真菌的总体比例,土壤微生物仍以细菌为主;不同处理土壤酶活性和橡胶树胶乳产量随着保水剂用量增加呈单峰曲线态势。细菌数量、放线菌数量、脲酶活性、转化酶活性、过氧化氢酶活性、氨态氮含量、速效磷含量、橡胶树干胶产量均随着保水用量增加呈先增后降趋势,且各处理中以T2用量对提高胶园土壤微生物数量和酶活性、增加橡胶树产量效果最佳;与CK相比,T2处理的土壤细菌与放线菌数量分别增加346.42%、191.48%,而土壤真菌数量减少15.31%,土壤脲酶、转化酶和过氧化氢酶活性分别提高40.01%、15.74%、31.44%,橡胶树干胶产量增加11.99%。【结论】在开割胶园施用保水剂,推荐施用120 g/tree,有利于提高土壤含水量,增加土壤微生物数量和养分含量,促进橡胶树胶增产。

轨道车辆用锥形橡胶弹簧减振器有限元优化设计与疲劳寿命研究

为了提高轨道车辆用锥形橡胶弹簧减振器服役疲劳寿命,该文基于等效撕裂能法,应用ABAQUS、FE-safe和Isight软件,对锥形橡胶弹簧减振器进行有限元建模、优化设计和疲劳寿命研究.首先应用ABAQUS软件构建锥形橡胶弹簧减振器有限元模型,有限元数值模拟结果表明,原结构的刚度系数和疲劳寿命均不满足结构设计要求.其次,采用正交数值试验方法,分析锥形橡胶弹簧减振器几何参数对其疲劳寿命的影响,结果表明第一层橡胶的厚度和长度对结构的疲劳寿命有显著影响,而第四层橡胶的厚度影响最小;以最小应变为优化目标,以正交数值试验确定的几何参数为设计变量,建立二阶响应面模型,并利用多岛遗传算法对刚度约束条件下的锥形橡胶弹簧减振器进行单目标多因素优化设计.结果表明优化后的结构刚度系数为0.630 kN/mm,在设计刚度系数范围内,疲劳寿命为496.3万次,而设计疲劳寿命为350万次,疲劳寿命和刚度均满足设计要求.最后,对数值计算结果进行试验验证,结果表明计算疲劳寿命与试验结果吻合良好,模拟的疲劳失效位置与试验结果相符.

新型电梯曳引机减振器结构设计及静力学分析

针对传统橡胶易老化、失效等缺点,设计一种基于金属橡胶的电梯曳引机减振器结构,制备出3种不同密度的阻尼元件并对其展开静力学试验研究。通过控制单一变量的试验方法,重点研究密度、压缩变形量、预紧力等因素对元件力学性能的影响。试验结果发现:随着成型密度、压缩变形量、预紧力的不断增大,金属橡胶元件的耗能和刚度呈现不断增大的趋势,损耗因子则呈现不断减小的趋势。

橡胶材料在水声领域的应用进展

橡胶材料具有阻尼性能优异、声阻抗可调、易于配方调整和加工成型的特点,在水声领域应用广泛。从橡胶材料的粘滞性吸收机理、热传导吸收机理和分子弛豫吸收机理出发,总结提高橡胶材料吸声性能的途径主要为制备填料填充或橡胶并用的共混改性型以及结构型吸声橡胶材料;基于理论设计和实际应用,阐述透声和反声橡胶材料的研究进展;指出水声橡胶材料目前面临的挑战和今后的发展方向。

惯性导航用氟硅橡胶减振器振动性能研究

用氟硅橡胶材料制备惯性导航用减振器,利用DMTA对氟硅橡胶材料的动态特性进行分析。结果表明:氟硅橡胶材料的高温阻尼性能较好,100℃下的损耗因子可以达到0.3。为研究温度和振动量级对氟硅橡胶减振器性能的影响,在不同温度(-55~85℃)和不同振动量级(0.02~0.12 g^(2)/Hz)下进行振动试验。结果表明:氟硅橡胶减振器在常温和高温下的减振效果均较好;氟硅橡胶减振器谐振频率和谐振点放大倍数随温度的升高而降低;随振动量级的升高而降低。

基于动力吸振原理的低频多模态抑振器设计

为实现结构低频振动控制,基于动力吸振(dynamic vibration absorber, DVA)原理设计了一种多模态抑振器。为研究吸振器阵列与抑振器阵列的抑振效果,建立了附加动力吸振器阵列四边简支板的动力学耦合模型,验证了动力吸振器阵列的振动控制效果;提出了以橡胶板-质量块、橡胶基体-金属柱壳为主要组成结构的多模态低频抑振器,从理论上计算了其各组成结构的轴向共振模态频率,并以动力吸振器参数为基准对抑振器几何参数和材料参数进行了调整,最终通过仿真和实验验证了抑振器阵列振动控制效果。结果表明:当吸振器阵列或抑振器阵列布置位置覆盖结构主要模态下最大变形位置时即可达到最佳控制效果;吸振器阵列与抑振器阵列均有一定的振动控制效果,与吸振器与受控对象间为点接触不同,面接触放大了阻尼在振动控制中的作用,因此抑振器阵列的振动控制效果更为明显。

橡胶沥青应力吸收层在公路养护维修工程中的应用

为了提升橡胶沥青应力吸收层在公路养护维修工程中的应用水平,论文对橡胶沥青应力吸收层的性能进行分析,并结合某公路养护维修工程,对橡胶沥青应力吸收层在公路养护维修工程中的应用要点进行探究。

减震用橡胶材料及其应用

介绍了橡胶的减震作用和几种减震用橡胶材料的特点及发展,重点综述了汽车、机车和铁路、桥梁及建筑用橡胶减震制品的应用和发展情况。

光电稳瞄平台用减振器

设计合理的减振器可以有效地隔离光电稳瞄平台工作环境中的振动 ,从而保证使用精度。本文通过对橡胶减振器和金属三向减振器的工作原理及减振性能的对比 。

水下吸声材料的研究进展

概述了水下吸声机理,综述了常用的吸声材料和吸声结构以及国内外水下吸声材料的研究和应用现状。归纳出水下吸声材料的3个发展方向,即理论计算指导材料设计、提高材料低频吸声性能和增加频宽及提高材料耐水压和耐蚀性。指出具有高强度、高耐热性、高耐蚀性和良好吸声效果的金属多孔材料,特别是夹心复合吸声结构具有良好的发展前景。

金属橡胶材料隔振特性研究

主要建立了金属橡胶材料的力学模型 ,重点研究了系统特征参数与结构物理参数、环境参数之间的关系 ,并通过系统的参数识别与前人经验相结合 ,得到了在减振结构确定情况下具有最佳减振效果的金属橡胶材料质量占空比参数 ,为各种金属橡胶材料减振器件快速。