金属橡胶包覆管路阻尼结构减振性能研究 被引量：11

1

作者 肖坤 白鸿柏 +1 位作者 薛新 吴乙万 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第23期239-245,258,共8页

提出薄片型金属橡胶制备难点,并解决了其制备难题。基于双折线模型,对管路包覆阻尼结构做力学分析及合理性简化,建立合适的力学模型,利用等效线性化方法将单自由度滞迟系统力学模型做线性等效,分析了金属橡胶刚度和阻尼随激振力变化规律... 提出薄片型金属橡胶制备难点,并解决了其制备难题。基于双折线模型,对管路包覆阻尼结构做力学分析及合理性简化,建立合适的力学模型,利用等效线性化方法将单自由度滞迟系统力学模型做线性等效,分析了金属橡胶刚度和阻尼随激振力变化规律,并进行了试验验证。同时提出表征包覆阻尼结构减振性能的表征量,通过试验研究了金属橡胶包覆阻尼结构的减振特性随其成型密度、包覆层数、激励量级的变化规律,为管路系统减振等工程应用提供了理论和实验依据。 展开更多

关键词 管路包覆 金属橡胶 力学模型 阻尼 减振

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空心圆柱形金属橡胶非成型向阻尼特性理论研究及参数识别 被引量：11

2

作者 张彬 任志英 +2 位作者 白鸿柏 陈其胜 路纯红 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期243-249,共7页

金属橡胶因其优异的性能被广泛用于解决工程中的振动问题,而目前对金属橡胶非成型方向的研究较少。制备了2.5 g/cm^3,3.0 g/cm^3,3.2 g/cm^3,3.5 g/cm^3四种密度的金属橡胶,通过材料试验机对其进行1~4 Hz的正弦加载试验,获得了力-位移... 金属橡胶因其优异的性能被广泛用于解决工程中的振动问题,而目前对金属橡胶非成型方向的研究较少。制备了2.5 g/cm^3,3.0 g/cm^3,3.2 g/cm^3,3.5 g/cm^3四种密度的金属橡胶,通过材料试验机对其进行1~4 Hz的正弦加载试验,获得了力-位移曲线。分析了成型方向和非成型方向动态压缩机理,以等效损耗因子为评价指标分析了加载频率和密度对其阻尼特性的影响,用参数分离法建立了非成型方向的阻尼模型,用最小二乘法进行了参数识别。结果表明金属橡胶具有各向异性,不同频率下,金属橡胶非成型向的损耗因子相差较小,随着金属橡胶密度的增加,损耗因子呈下降趋势,相较于成型方向,非成型方向具有更大的动态刚度,其阻尼性能在低频段受频率变化影响小,受密度影响大。 展开更多

关键词 金属橡胶 非成型方向 损耗因子 迟滞振动 参数识别

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波纹管金属橡胶包覆结构非线性阻尼特性研究 被引量：4

3

作者 李敏 白鸿柏 薛新 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第22期119-127,136,共10页

为了提高波纹管的减振性能,设计开发了一种基于平板型金属橡胶阻尼包覆结构隔振元件。通过对裸波纹管及带金属橡胶阻尼包覆的波纹管施加正弦激励扫频实验,发现存在明显弯曲跳跃现象、刚度软化和阻尼增强效应;为了更好描述上述非线性现象... 为了提高波纹管的减振性能,设计开发了一种基于平板型金属橡胶阻尼包覆结构隔振元件。通过对裸波纹管及带金属橡胶阻尼包覆的波纹管施加正弦激励扫频实验,发现存在明显弯曲跳跃现象、刚度软化和阻尼增强效应;为了更好描述上述非线性现象,建立了基于双折线模型的迟滞振动系统力学模型,将单自由度滞迟系统力学模型做线性等效,对波纹管金属橡胶包覆阻尼结构的变刚度和变阻尼特性进行理论分析;同时提出波纹管金属橡胶包覆阻尼结构减振性能表征量评价方法。实验研究表明,波纹管金属橡胶包覆阻尼结构的耗能特性在一定范围内随激振频率降低和振动幅值增加而增强的变化规律,为波纹管管路系统减隔振等工程应用提供了理论和实验依据。 展开更多

关键词 波纹管 金属橡胶阻尼包覆 迟滞特性 减振性能

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金属橡胶包覆阻尼结构的高温耗能特性 被引量：6

4

作者 肖坤 白鸿柏 +1 位作者 薛新 吴乙万 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期28-32,共5页

以304奥氏体不锈钢丝为材料制备得到不同密度(2.000,2.286,2.571g·cm-3)的金属橡胶并装配成金属橡胶包覆阻尼结构,研究了环境温度(25,100,200,300℃)对该阻尼结构耗能特性的影响以及金属橡胶密度、加载振幅(0.2,0.5,0.8,1.0mm)和频... 以304奥氏体不锈钢丝为材料制备得到不同密度(2.000,2.286,2.571g·cm-3)的金属橡胶并装配成金属橡胶包覆阻尼结构,研究了环境温度(25,100,200,300℃)对该阻尼结构耗能特性的影响以及金属橡胶密度、加载振幅(0.2,0.5,0.8,1.0mm)和频率(1,2,3,4,5 Hz)对其高温(300℃)耗能特性的影响。结果表明:100~300℃下金属橡胶(密度2.286g·cm-3)包覆阻尼结构的耗能、最大弹性势能和损耗因子均略低于25℃下的,但是相差较小,说明该金属橡胶在高温下具有良好且稳定的阻尼性能;在300℃下,随着振幅的增大,金属橡胶(密度2.286g·cm-3)包覆阻尼结构的耗能和最大弹性势能增加,损耗因子降低,而频率对高温耗能特性的影响较小;随着金属橡胶密度的增加,300℃下的最大弹性势能和耗能增大,损耗因子呈波动性变化。 展开更多

关键词 金属橡胶 高温环境 损耗因子 包覆 耗能 阻尼结构

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固溶热处理对Fe-Mn金属橡胶力学性能的影响 被引量：1

5

作者 辛泰阿 苏明杨 +3 位作者 李诗成 宋世彬 王金宇 邵一川 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2022年第9期82-90,共9页

为探索进一步提高金属橡胶阻尼性能的方法,采用Fe-Mn阻尼合金丝材制备了金属橡胶,并将其与304不锈钢丝制备的金属橡胶进行对比研究,分析了不同固溶热处理状态下Fe-Mn金属橡胶在静态和动态载荷下的力学行为。结果表明:未经固溶热处理的Fe... 为探索进一步提高金属橡胶阻尼性能的方法,采用Fe-Mn阻尼合金丝材制备了金属橡胶,并将其与304不锈钢丝制备的金属橡胶进行对比研究,分析了不同固溶热处理状态下Fe-Mn金属橡胶在静态和动态载荷下的力学行为。结果表明:未经固溶热处理的Fe-Mn金属橡胶在静态载荷和动态载荷下的阻尼耗能能力均优于304不锈钢金属橡胶相应的阻尼耗能能力,但是其承载能力低于304不锈钢金属橡胶的承载能力。通过固溶热处理可以牺牲一部分阻尼性能来获得Fe-Mn金属橡胶承载能力的显著提升,使其静态刚度和动态刚度最高可分别达到未进行固溶热处理状态时的2.2和2.7倍。静态载荷和动态载荷下的Fe-Mn金属橡胶可表现出不同的微观阻尼机制和固溶热处理效果。静态载荷条件下,200℃时的固溶热处理可增强Fe-Mn金属橡胶静滞后的阻尼效应,从而获得高于未进行固溶热处理样品的损耗因子。而动态载荷条件下,固溶热处理效应主要表现为对Fe-Mn金属橡胶刚度的提升,反而削弱了滞弹性阻尼机制对Fe-Mn金属橡胶能耗的贡献。研究结果为不同阻尼性能和承载能力需求下Fe-Mn金属橡胶减振元件的热处理工艺提供了设计思路和数据支撑。 展开更多

关键词 FE-MN合金 金属橡胶 固溶热处理 阻尼性能 微观阻尼机制

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车载装配式金属丝网和硅橡胶隔振器性能对比分析 被引量：3

6

作者 李昂熙 张卫 +1 位作者 薛新 白鸿柏 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2021年第5期14-20,52,共8页

针对陆用车载装配式JZP-20T型隔振器极端和常规服役条件,分别采用金属丝网和硅橡胶作为阻尼材料,以金属丝网和硅橡胶的细观结构与减振机理为基础,重点对比分析了两种阻尼材料隔振器的机械力学性能,特别是刚度和阻尼性能。分析结果表明... 针对陆用车载装配式JZP-20T型隔振器极端和常规服役条件,分别采用金属丝网和硅橡胶作为阻尼材料,以金属丝网和硅橡胶的细观结构与减振机理为基础,重点对比分析了两种阻尼材料隔振器的机械力学性能,特别是刚度和阻尼性能。分析结果表明两种阻尼隔振器的静、动刚度曲线均表现出明显的非线性,金属丝网隔振器刚度的非线性较橡胶隔振器更明显;在较小激振幅值下,金属丝网隔振器阻尼性能要好于橡胶隔振器;随着激振幅值的增加,两种阻尼材料隔振器损耗因子都有所减低,但橡胶阻尼性能的稳定性要优于金属丝网。研究结果对车载装配式隔振器的工程应用具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 车载装配式隔振器 金属丝网 硅橡胶 阻尼性能

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金属橡胶阻尼环的剪切力学特性及密度相关性 被引量：2

7

作者 任子林 赵旭 +1 位作者 薛新(指导) 白鸿柏 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期55-61,共7页

基于金属橡胶阻尼环的制备工艺流程、剪切试验工装设计以及阻尼耗能表征方法,通过建立金属橡胶阻尼环简化三维数值模型,采用LS-DYNA软件分析了金属橡胶阻尼环在切向和轴向剪切位移下的曲梁运动特性,研究了金属橡胶阻尼环的剪切力学特性... 基于金属橡胶阻尼环的制备工艺流程、剪切试验工装设计以及阻尼耗能表征方法,通过建立金属橡胶阻尼环简化三维数值模型,采用LS-DYNA软件分析了金属橡胶阻尼环在切向和轴向剪切位移下的曲梁运动特性,研究了金属橡胶阻尼环的剪切力学特性及其密度相关性。结果表明:金属橡胶阻尼环的金属丝曲梁之间的滑移方式多为平行滑移;随着密度的增大,金属橡胶阻尼环的切向和轴向剪切能量耗散系数均先增大后减小,等效刚度均增大。 展开更多

关键词 金属橡胶阻尼环 切向和轴向剪切 等效刚度 能量耗散系数

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高温环境船舶基座振动功率流特性研究 被引量：2

8

作者 朱越 吴乙万 +2 位作者 白鸿柏 邵一川 张培林 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2019年第8期1289-1295,共7页

船舶设备基座常工作于高温环境下,但在设计中并未考虑温度的影响。通过对Abaqus软件二次开发实现功率流计算功能,并以功率流作为评价指标,采用不同激励方案对不同温度条件、肘板厚度、肘板间距的设备基座进行研究。结果表明,肘板厚度和... 船舶设备基座常工作于高温环境下,但在设计中并未考虑温度的影响。通过对Abaqus软件二次开发实现功率流计算功能,并以功率流作为评价指标,采用不同激励方案对不同温度条件、肘板厚度、肘板间距的设备基座进行研究。结果表明,肘板厚度和肘板间距在各阶固有频率处对基座纵向传递功率流影响并不一致;低阶固有频率处温度上升将会改变肘板厚度对功率流的影响趋势;高阶固有频率处温度升高加剧功率流的波动程度且使功率流变化更为复杂。 展开更多

关键词 振动与波 基座 有限元分析 功率流 温度

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碳纤维增强复合板钻削工艺的有限元建模研究 被引量：6

9

作者 王金宇 游珠杰 +2 位作者 辛泰阿 宋世彬 邵一川 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2021年第9期68-76,共9页

为探究碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)钻削加工缺陷形成原因以及工艺参数对钻削质量影响规律,基于改进的Hashin模型建立了复合板材纤维相和基体相的材料本构模型及损伤失效模型,并将其编写为VUMAT用户自定... 为探究碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)钻削加工缺陷形成原因以及工艺参数对钻削质量影响规律,基于改进的Hashin模型建立了复合板材纤维相和基体相的材料本构模型及损伤失效模型,并将其编写为VUMAT用户自定义材料子程序嵌入到CFRP复合板材钻削有限元模型,分析了纤维取向、钻头外形、钻头进给速率以及钻头转速对钻削质量与钻削力的影响。研究结果表明:使碳纤维取向多样化可提高钻削质量和板材强度;相较于标准直柄钻头和螺旋线钻头,锥头直柄钻头具有更优异的钻削性能;当纤维取向和钻头外形一定时,采用较低钻头进给速率和适中钻头转速可在一定程度上提高钻削质量。 展开更多

关键词 碳纤维增强复合材料 纤维取向 钻削加工 损伤失效模型

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短切碳纤维增强环氧树脂形状记忆复合材料的制备与性能研究 被引量：4

10

作者 罗发祥 魏要强 +2 位作者 武南 宋世彬 邵一川 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期60-67,共8页

为实现形状驱动能耗与复合材料力学性能的最佳配合,本文在热致环氧形状记忆聚合物基体中提高增韧剂新戊二醇二缩水醚(NGDE)含量来降低其玻璃化转变温度,同时添加短切碳纤维(SCF)来抵消由增韧剂引起的刚度降低负面效果。通过实验研究了不... 为实现形状驱动能耗与复合材料力学性能的最佳配合,本文在热致环氧形状记忆聚合物基体中提高增韧剂新戊二醇二缩水醚(NGDE)含量来降低其玻璃化转变温度,同时添加短切碳纤维(SCF)来抵消由增韧剂引起的刚度降低负面效果。通过实验研究了不同NGDE、SCF含量对复合材料形状记忆转变温度、形状记忆性能和力学性能的影响。结果表明,增加NGDE含量可将环氧聚合物基体的形状记忆转变温度从90℃降至43℃,其储能模量和弯曲模量也随之降低。在11wt%NGDE上添加SCF后,复合材料的玻璃态储能模量、橡胶态储能模量、弯曲模量最高可提高至原始试样的1.9倍、7倍和2.4倍。 展开更多

关键词 环氧形状记忆复合材料 短切碳纤维 形状记忆转变温度 储能模量 弯曲模量

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正负刚度并联隔振系统建模与性能分析 被引量：2

11

作者 朱亮 周涛 +2 位作者 吴乙万 白鸿柏 汤宇 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2022年第5期268-273,共6页

针对重型装备低频减振难题,基于正负刚度并联原理,设计一种由矩形弹簧和碟形弹簧相互并联的低频被动隔振系统。建立隔振系统的简化模型并构建其运动微分方程,运用谐波平衡法分析得到其力传递率,分析在简谐力激励下的稳态周期响应。利用M... 针对重型装备低频减振难题,基于正负刚度并联原理,设计一种由矩形弹簧和碟形弹簧相互并联的低频被动隔振系统。建立隔振系统的简化模型并构建其运动微分方程,运用谐波平衡法分析得到其力传递率,分析在简谐力激励下的稳态周期响应。利用MATLAB对正负刚度并联隔振系统在扫频激励和随机激励下的响应特性进行仿真分析,进而搭建力传递率测试平台,验证所建动力学模型的正确性与合理性。仿真与试验的结果表明,所设计的正负刚度并联隔振系统具有良好的隔振性能,该成果可为重型装备低频隔振的研究提供理论和实验依据。 展开更多

关键词 振动与波 负刚度 碟形弹簧 低频隔振 力传递率 谐波平衡法

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