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高温环境下金属橡胶隔振器的性能分析及实验研究

颜秉金  
【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。


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