高温环境下金属橡胶隔振器的性能分析及实验研究

论文摘要

金属橡胶是由不锈钢金属丝缠绕,经过特殊工艺制作而成的,由它构成的隔振器是一种干摩擦迟滞非线性隔振器,由于金属橡胶隔振器具有耐高低温、耐腐蚀、抗老化、耐辐射、承载能力强、阻尼性能好、密度和孔隙率可调等特点。因此,金属橡胶隔振器在航空、航天、船舶、导弹等领域得到广泛的应用。许多科研工作者对常温下的金属橡胶隔振器做了很多卓有成效的研究,但是对高温环境下金属橡胶隔振器的特性研究甚少。本文是以月球车为应用背景,探索高温环境下金属橡胶隔振器的隔振性能,分析金属橡胶隔振器结构参数的影响,为金属橡胶成功应用到月球环境提供理论参考。本文通过分析随机激励下金属橡胶隔振器隔振机理,推导了在高温环境下金属橡胶隔振器随机振动的均方根加速度响应公式,并通过试验验证公式的正确性,确定其适用范围,为隔振器的设计提供理论基础。通过高温环境下正弦扫频试验,得到了高温环境下金属橡胶隔振器的传递率随相对密度、预压缩量、金属丝直径变化的曲线,分析了高温环境下影响金属橡胶隔振器传递率的主要因素。通过高温环境下金属橡胶隔振器的随机振动试验,得到了固有频率、阻尼比、均方根加速度响应随金属橡胶构件相对密度、预压缩量、金属丝直径的变化规律,分析了各因素的影响关系,为隔振器的设计提供了试验依据。通过高温环境下的静态试验,得到了高温下的力与变形曲线,研究了高温环境下金属橡胶隔振器的迟滞特性和阻尼特性,得到了温度和相对密度对金属橡胶构件的能量耗散系数、平均刚度的影响规律,为隔振器的设计提供了可靠依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义
• 1.2 金属橡胶隔振技术的发展概况
• 1.2.1 国外金属橡胶隔振技术的发展概况
• 1.2.2 国内金属橡胶隔振技术的发展概况
• 1.3 金属橡胶的其他应用及发展状况
• 1.3.1 金属橡胶在密封领域的应用
• 1.3.2 金属橡胶作为过滤材料的应用
• 1.3.3 金属橡胶在吸声降噪方面的应用
• 1.4 本课题主要研究内容
• 第2章 高温下金属橡胶隔振系统均方根加速度响应的理论计算
• 2.1 一般统计线性化原理
• 2.2 单自由度滞迟振动系统的均方根加速度响应计算
• 2.3 迭代公式中各参数的确定
• 2.3.1 滑移刚度系数ks 的确定
• 2.3.2 线性刚度系数k 和三次刚度系数β的确定
• 2.3.3 粘性阻尼系数c 的确定
• 2.4 理论计算结果及误差分析
• 2.5 本章小结
• 第3章 高温下金属橡胶隔振器的动态试验研究
• 3.1 高温下金属橡胶隔振器正弦扫频试验研究
• 3.1.1 高温下正弦扫频振动试验装置
• 3.1.2 传递特性参数及试验方案确定
• 3.2 高温下正弦扫频试验结果分析
• 3.2.1 金属橡胶隔振器不同相对密度对传递率的影响
• 3.2.2 金属橡胶隔振器不同丝径对传递率的影响
• 3.2.3 金属橡胶隔振器不同预压缩量对传递率的影响
• 3.2.4 不同温度对系统共振频率的影响
• 3.3 高温环境下金属橡胶隔振器随机振动试验研究
• 3.3.1 随机振动特性参数分析
• 3.3.2 随机振动试验方案确定
• 3.3.3 随机振动试验结果分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 高温环境下金属橡胶隔振器迟滞特性研究
• 4.1 高温迟滞特性试验装置
• 4.2 高温迟滞特性试验方案及其试验参数的设定
• 4.3 高温环境下金属橡胶隔振器迟滞特性试验结果与分析
• 4.3.1 不同温度下相对密度对隔振器迟滞特性的影响
• 4.3.2 不同温度下加载振幅对隔振器迟滞特性的影响
• 4.3.3 温度对金属橡胶隔振器的迟滞特性的影响
• 4.4 高温环境下金属橡胶隔振器阻尼性能分析
• 4.4.1 能量耗散系数
• 4.4.2 平均刚度系数
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历