硅橡膠-丁基橡膠復(fù)合泡沫元件減振性能研究.pdf

1、精密儀器運(yùn)輸過(guò)程中，常常遇到振動(dòng)、沖擊等各種意外隨機(jī)振動(dòng)，這些振動(dòng)對(duì)精密儀器的影響往往是致命的。泡沫橡膠具有在被壓實(shí)之前傳遞的力較小，壓縮變形大等特點(diǎn)，是一種性能優(yōu)良的減振材料，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于軍事、民用等眾多領(lǐng)域。因而研究精密儀器在運(yùn)輸過(guò)程中的減振具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。本文以硅橡膠/丁基橡膠復(fù)合泡沫材料為研究對(duì)象，利用MTS萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)與振動(dòng)臺(tái)分別對(duì)泡沫橡膠在準(zhǔn)靜態(tài)下的力學(xué)性能和動(dòng)態(tài)下的阻尼性能分別進(jìn)行了測(cè)試，利用有限元軟件對(duì)復(fù)合泡

2、沫橡膠元件進(jìn)行了優(yōu)化和設(shè)計(jì)，研究的主要內(nèi)容、方法以及結(jié)論如下：
　　 ⑴利用MTS萬(wàn)能材料實(shí)驗(yàn)機(jī)對(duì)6種不同密度復(fù)合泡沫橡膠的圓柱形試樣進(jìn)行了準(zhǔn)靜態(tài)下單軸壓縮實(shí)驗(yàn)，掌握了密度對(duì)復(fù)合泡沫橡膠在準(zhǔn)靜態(tài)下力學(xué)性能的影響規(guī)律，Yeoh模型能較好的描述密度大于0.78×103kg/m3時(shí)復(fù)合泡沫橡膠力學(xué)行為。
　　 ⑵以結(jié)構(gòu)損耗因子為目標(biāo)，建立圓形阻尼結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)模型，實(shí)現(xiàn)了阻尼結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)測(cè)試的結(jié)構(gòu)阻

3、尼比進(jìn)行比較，驗(yàn)證了優(yōu)化結(jié)構(gòu)減振的有效性，對(duì)阻尼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)具有重要意義。
　　 ⑶采用電磁振動(dòng)臺(tái)對(duì)阻尼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了隨機(jī)激勵(lì)下的減振性能測(cè)試，獲取阻尼結(jié)構(gòu)在隨機(jī)激勵(lì)下的結(jié)構(gòu)阻尼比。實(shí)驗(yàn)證明結(jié)構(gòu)阻尼比隨密度的減小總體上呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì)，當(dāng)密度小于0.90×103kg/m3時(shí)，復(fù)合泡沫橡膠的結(jié)構(gòu)阻尼比主要受負(fù)載和密度的共同影響。當(dāng)密度大于0.90×103kg/m3時(shí)，泡沫橡膠的結(jié)構(gòu)阻尼比主要受密度的影響，受負(fù)載的影響較小；復(fù)合泡

4、沫橡膠材料的結(jié)構(gòu)阻尼比隨著頻率的變化不明顯，在較寬的頻率范圍內(nèi)均保持較高的結(jié)構(gòu)阻尼比；激勵(lì)幅值對(duì)復(fù)合泡沫橡膠隔振元件結(jié)構(gòu)阻尼比的影響不明顯，在對(duì)隔振元件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可以忽略激勵(lì)幅值的影響。
　　 ⑷對(duì)復(fù)合泡沫橡膠阻尼結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析及隨機(jī)激勵(lì)下的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)分析，阻尼結(jié)構(gòu)垂直振動(dòng)的振型為第6階，垂直振動(dòng)時(shí)，響應(yīng)的共振峰出現(xiàn)在垂直振型所對(duì)應(yīng)的頻率處，有限元計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值的共振頻率與峰值響應(yīng)誤差較小，在密度為1.15×103kg/m