金属橡胶材料阻尼测试的一个新方法

金属橡胶材料是一种新型减振缓冲材料。本文提出了一个金属橡胶材料阻尼性能的测试方法。基于粘弹性阻尼耗能的基本原理,在给定应变激励函数的条件下,构造了一个等效应力响应函数,由滞环面积相等建立了一组包含实测应力响应和等效应力响应的等效耗能方程,将应变激励函数离散得到了损耗因子的计算表达式,由此可以通过实测应力方便地计算出损耗因子。该方法不仅便于对大阻尼材料的阻尼进行测试,而且具有精度高的优点。依据这一方法对金属橡胶材料进行了测试,测试结果表明我们开发的金属橡胶材料有很好的阻尼减振性能。     

大环径比O形金属橡胶密封件的疲劳力学特性及试验研究

金属橡胶内部线匝之间相互咬合钩联,形成非常复杂的空间网状结构,是一种累积损伤的材料,而金属橡胶密封件除了内部线匝还有外包覆,因此常规金属疲劳理论无法适用. 以O形金属橡胶密封件作为研究对象,搭建疲劳损伤试验,选取耗能ΔW,损耗因子η和损伤因子D作为疲劳损坏评判指标,开展大环径比O形金属橡胶密封件疲劳寿命性能研究和疲劳寿命试验,采用控制变量法研究加载振幅、激振频率、孔隙度对金属橡胶疲劳磨损和疲劳寿命的影响. 研究结果表明:金属橡胶密封件的迟滞回线呈现明显的“柳叶状”,并且在15万次振动周期前耗能能力有所下降;金属橡胶密封件的刚度随着孔隙度的减小而增加,试验样件的疲劳损伤随着孔隙度的减小而增加;加载振幅的增加会不同程度地加剧金属橡胶密封件的疲劳磨损,试验内容填补了O形金属橡胶密封件疲劳寿命性能研究的空白,为金属橡胶密封件的疲劳寿命研究提供一定的基础.      

基于等效阻尼理论的金属橡胶弹性迟滞力学模型及实验研究

针对弹性多孔金属橡胶非线性迟滞特性力学行为,将迟滞恢复力-位移曲线分解为非线性单值曲线和椭圆,并将等效阻尼理论用于动态力学性能参数识别,从而建立了一种新型的适用于黏弹性阻尼材料的宏观唯象力学模型。采用不同相对密度的环形金属橡胶进行动态实验测试,以验证理论模型的准确性,结果表明该模型可将具有非线性特性的金属橡胶系统进行降阶处理,提高金属橡胶力学模型的预测效率,并能很好地描述金属橡胶的迟滞力学行为。另外,研究了在不同激励频率条件下金属橡胶的阻尼耗能特性。实验结果表明:在高频加载的条件下,黏性阻尼系数对动态加载频率不敏感,阻尼耗能与加载幅值之间呈线性正相关。基于等效阻尼理论的弹性迟滞力学模型具有一定的普适性,可进一步推广应用于类似弹性多孔材料的力学性能表征,为其工程应用提供理论基础。     

密频近线性系统的组合共振

本言语考察双频激励下一类近性线两自由度系统的密频内共振对组合共振响应的影响。结果表明密频内共振在下列三方面限制组合共振，（１）缩减组合失稳的参数区域；（２０减小非直接受激模态的振幅；（３）限制直接受激模态的机械能的稳定幅值。     

结构的模态运动的非线性调制与平均Lagrange函数（A.L.F）

本文提出以幅相表示和复幅表示两种形式的Ａ．Ｌ．Ｆ，由Ａ．Ｌ．Ｆ可直接求出模记运动的非线性调幅。设想相或复调制，集中反映一种或多种内共振存在的影响。便于分析结构模态的非线性相互作用及其规律性；对于无阻尼的结构，更可导出联系有关的各模态的若干内共振幅值关系或与一个内振幅相关系式，文中同有内共振时构成与使用Ａ．Ｌ．Ｆ的关键是正确地确定Ａ．Ｌ．Ｆ对与此内共振关联的典型组合相位γ或复幅积τ的依赖关系。     

金属橡胶隔振构件中不锈钢丝的微动摩擦磨损性能研究

以金属橡胶隔振构件疲劳试验数据为基础,将柱-块摩擦样品表面刻槽以嵌入并固定钢丝,在SRV高温摩擦磨损试验机上评价φ0.3 mm的冷拉拔1Cr18Ni9不锈钢钢丝在不同载荷下的微动摩擦磨损性能,用激光扫描共焦显微镜对其磨痕表面进行分析.结果表明:冷拉拔不锈钢丝的表面粗糙度Ra值为3.447μm;在磨损初期阶段,需要约28s打磨其表而的凹凸体;由不锈钢丝"微动单元"的摩擦曲线可以将其磨损过程划分为表面打磨、接触面黏着、第三体床形成以及稳定磨损4个阶段,其中稳定磨损阶段的摩擦系数相对平稳,磨痕表面光滑程度高于基体的原始表面,磨痕深度介于50～60μm之间.     

密频内共振导致的响应饱和

本文考究两自由度近线性系统中密频内共振导致的响应饱和现象，结果表明有三种情况（一）饱和：仅有一个饱和值，激励有上阈ＱＫ，超过ＱＫ，有关的饱和响应就Ｈｏｐｆ分岔失稳。（二）双饱和：有两个不同的饱和值，高饱和值腾的饱和响应基本上不稳定，低 值有关的饱和响庆常中间失稳但激励无上阈。（三）退化饱和：仅有一个饱和值，或类似于情况（一），或类似于情况（二），随两模态间能量溢出是中逆而定。     

密频近线性系统2阶超谐共振Hopf分叉

研究了一个两自由度密频近线性系统２阶超谐共振Ｈｏｐｆ分叉，揭示出由于密频内共振的作用，系统将存在较复杂的动力学行为。     

金属橡胶材料基于微弹簧组合变形的细观本构模型

研究了金属橡胶材料细观本构模型。依据金属橡胶材料变形的主要特征,分析了微弹簧沿轴向和径向变形的规律,分别推导了应力应变关系的解析表达式,由两种微弹簧的组和变形构造了代表性体积单元-微元体。为了反映因铺层引起的工艺各向异性,本构方程中引入了一个新的材料参数铺层比例系数iβ,该参数可以较好地表征细观结构中微弹簧取向的分布状况。在大量试验的基础上,提出了确定铺层系数的实验方法,进而建立了包含金属橡胶材料细观结构信息的本构方程。理论与实验结果比较表明,本文建立的本构模型能较好的反映材料的力学行为。     

非线性惯性力通过密频内共振导致的响应饱和现象

考察一种典型的非线性惯性力通过密频内共振导致的响应饱和现象，简明地揭示了响应饱和现象的一系列典型特点，特别是指出了响应饱和有关的上阈值就是饱和响应通过Ｈｏｐｆ分叉而失稳的激励幅值