復(fù)雜條件下粘彈阻尼材料本構(gòu)關(guān)系研究及阻尼結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、本文針對(duì)ZN-17和ZN-33粘彈阻尼材料在復(fù)雜條件(寬溫、寬頻和寬動(dòng)態(tài)位移)下對(duì)其力學(xué)變形行為(動(dòng)力阻尼特性和蠕變特性)進(jìn)行較系統(tǒng)深入的實(shí)驗(yàn)研究和其本構(gòu)表征研究；對(duì)三種阻尼結(jié)構(gòu)(約束阻尼板結(jié)構(gòu)、T型阻尼器結(jié)構(gòu)和復(fù)合阻尼結(jié)構(gòu))進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)分析，并研制開(kāi)發(fā)阻尼結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)平臺(tái)軟件。 本文的研究?jī)?nèi)容包括： (1) 對(duì)ZN-17和ZN-33粘彈阻尼材料進(jìn)行了寬溫、寬頻和寬動(dòng)態(tài)位移條件下的動(dòng)態(tài)掃描實(shí)驗(yàn)，討論了溫度、頻率和動(dòng)態(tài)位

2、移對(duì)材料動(dòng)力阻尼特性的影響?；趧?dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，采用非線性最小二乘法，得到了含溫度、頻率、動(dòng)態(tài)位移三參量的材料損耗因子及儲(chǔ)能模量擬合表達(dá)式，并通過(guò)誤差分析確定表達(dá)式的有效性。 (2) 采用幾種經(jīng)典粘彈性模型一標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械模型(標(biāo)準(zhǔn)線性固體模型、Burgers模型)和分?jǐn)?shù)導(dǎo)數(shù)RT模型對(duì)上述兩種材料復(fù)模量的頻率響應(yīng)曲線的預(yù)言能力進(jìn)行了評(píng)估。評(píng)估結(jié)果表明標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械模型不能描述材料的動(dòng)力阻尼特性，分?jǐn)?shù)導(dǎo)數(shù)RT模型只能較好地反映材料動(dòng)力行為的頻率

3、特性?；赗T模型，提出了修正的M-RT模型，通過(guò)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較表明該模型能同時(shí)較好地描述材料在寬溫、寬頻和寬動(dòng)態(tài)位移下的動(dòng)力阻尼特性。 (3) 對(duì)上述兩種材料進(jìn)行了不同溫度、不同應(yīng)力下的蠕變實(shí)驗(yàn)。采用經(jīng)典粘彈性本構(gòu)模型(標(biāo)準(zhǔn)線性固體模型、Burgers模型)對(duì)材料蠕變行為的預(yù)言能力進(jìn)行了評(píng)估。預(yù)言評(píng)估表明：線性粘彈模型可近似描述ZN-33材料在實(shí)驗(yàn)工況下蠕變變形特性，但不能描述ZN-17材料的蠕變特性，因?yàn)樵摬牧系娜渥儜?yīng)變表

4、現(xiàn)出強(qiáng)的非線性應(yīng)力相關(guān)性。 (4) 針對(duì)ZN-17材料蠕變行為具有非線性應(yīng)力相關(guān)性的特點(diǎn)，本文既采用了時(shí)間-應(yīng)力等效原理進(jìn)行等效線性化處理的描述方法，又提出了一個(gè)非線性蠕變本構(gòu)模型。提出的非線性蠕變本構(gòu)模型，能較全面地描述材料的非線性蠕變特性。 (5) 在阻尼結(jié)構(gòu)(約束阻尼板結(jié)構(gòu)、T型阻尼器結(jié)構(gòu)和復(fù)合阻尼結(jié)構(gòu))振動(dòng)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，建立了含參變量的有限元模型，應(yīng)用NASTRAN程序?qū)Y(jié)構(gòu)進(jìn)行不同幾何參數(shù)、不同材料參數(shù)下的仿真