橡胶减振器蠕变性能的分析-论文
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国产橡胶减震器的刚度及疲劳特性研究引言:橡胶减震器是一种重要的工程材料,广泛应用于建筑、桥梁、航空航天等领域。
它具有减震、减振、吸能等优异的性能,因此备受关注。
本文将对国产橡胶减震器的刚度及疲劳特性进行研究,探讨其力学性能和使用寿命的影响因素。
一、橡胶减震器的刚度特性:橡胶减震器的刚度是指在一定外力作用下,橡胶减震器变形的程度。
刚度主要由橡胶的物理和力学性质决定。
国产橡胶减震器的刚度研究主要从以下几个方面展开。
1.橡胶材料的硬度:橡胶材料硬度是指橡胶对于外力的抵抗能力。
硬度与刚度密切相关,硬度越大,橡胶的刚度也就越高。
因此,硬度是国产橡胶减震器刚度特性的重要影响因素。
2.橡胶材料的抗压性能:橡胶减震器在实际工作中会承受大量的压力,因此其抗压性能是刚度特性的关键。
国产橡胶减震器的抗压性能研究可以从橡胶材料的抗拉强度、抗压强度等方面入手。
3.橡胶减震器的几何结构:橡胶减震器的几何结构也会对其刚度特性产生影响,如橡胶减震器截面的形状、厚度等。
研究橡胶减震器的几何结构对其刚度特性有一定的指导意义。
二、橡胶减震器的疲劳特性:橡胶减震器在长期使用过程中会受到疲劳损伤,导致性能下降及寿命减少。
国产橡胶减震器的疲劳特性研究主要从以下几个方面展开。
1.力学特性的变化:长时间的负荷作用会导致橡胶减震器的力学特性发生变化,如刚度的下降、屈服强度的降低等。
通过研究橡胶减震器的力学特性的变化规律,可以了解橡胶减震器在不同工况下的疲劳特性。
2.疲劳断裂:疲劳损伤会导致橡胶减震器的断裂,影响其使用寿命。
研究橡胶减震器的疲劳断裂过程和破坏机理,可以为增加橡胶减震器的使用寿命提供依据。
3.疲劳寿命预测:通过对橡胶减震器的疲劳寿命进行预测,可以合理使用和维护橡胶减震器。
研究表明,橡胶的疲劳寿命与应力幅、载荷频率和温度等因素有关,因此需要对这些因素进行研究。
结论:国产橡胶减震器的刚度和疲劳特性对其工作性能和使用寿命具有重要影响。
通过研究橡胶材料的硬度、抗压性能以及几何结构,可以获得橡胶减震器的刚度特性。
过载状态下橡胶减振器动态性能分析方兴;毕京丹【摘要】Objective To study the dynamic performance of rubber buffer in overload flight.Method Different press was applied to test pieces to simulate overload and measure the acceleration response before and after vibration reduction of test pieces.Results The vibration reduction efficiency in the main vibration reduction direction of the rubber buffer decreased with the increase of the flight overload, while the stiffness of the damper increased instead. In orthogonal to the main vibration direc-tion, the vibration reduction efficiency and stiffness don't change with the overload environment.Conclusion Flight overload influences the dynamic performance of the rubber butter in the overload direction; therefore, influences of the flight overload conditions should be considered in lectotype of rubber buffer.%目的研究飞行过载状态下的橡胶减振器动态性能.方法通过对试验件施加不同大小力来模拟过载情况,测量试验件减振前后的加速度响应.结果对加速度响应进行分析,发现橡胶减振器主减振方向上的减振效率随飞行过载增大而减小,减振器的刚度反而增大.在正交于主减振方向上,其减振器减振效率和刚度,基本不随飞行过载环境而变化.结论飞行过载影响橡胶减振器在过载方向上的动态性能,因此在橡胶减振器选型时,应考虑到飞行过载环境的影响.【期刊名称】《装备环境工程》【年(卷),期】2017(014)005【总页数】4页(P12-15)【关键词】橡胶减振器;过载;动态性能【作者】方兴;毕京丹【作者单位】北京强度环境研究所,北京 100076;北京强度环境研究所,北京100076【正文语种】中文【中图分类】TJ01;V244减振器是一类用途广泛的工程结构原件,适用于各种工程结构的减振、隔振、抗冲击等领域,如地面车辆的悬挂系统、舰船燃气轮机的浮筏结构、机床的基础安装等。
橡胶隔振器的阻尼特性分析和优化设计橡胶隔振器作为一种常用的隔振装置,在许多工程领域中起到了重要的作用。
其主要目的是通过利用橡胶材料的弹性和耐久性来减少振动和噪音传递,从而保护设备和结构的完整性和稳定性。
本文将对橡胶隔振器的阻尼特性进行分析,并提出优化设计的方法。
1. 橡胶隔振器的工作原理橡胶隔振器主要通过橡胶材料的弹性来减震,其工作原理可以简单概括为“弹性减振”。
当外部振动作用于橡胶隔振器时,橡胶材料会受到力的作用而产生变形。
由于橡胶材料的弹性特性,它可以吸收和储存能量。
当外部振动停止或减小时,橡胶材料会释放储存的能量,从而减少振动的传递。
2. 阻尼特性分析阻尼特性是衡量橡胶隔振器减振效果的重要指标之一。
它描述了橡胶隔振器对振动的吸收和耗散能力。
一般来说,存在两种阻尼方式:粘性阻尼和干摩擦阻尼。
2.1 粘性阻尼粘性阻尼是橡胶隔振器材料内部分子间的内摩擦所引起的,它是与振动速度成正比的阻尼力。
对于橡胶材料而言,其粘性阻尼通常较小,主要是弹性阻尼起主导作用。
粘性阻尼的大小可以通过阻尼比来衡量。
阻尼比的定义为阻尼力与临界阻尼力之比。
较大的阻尼比意味着较大的粘性阻尼,从而可以提供更好的振动控制效果。
2.2 干摩擦阻尼干摩擦阻尼是指橡胶材料表面与接触体之间发生的相对滑动所产生的阻尼力。
这种阻尼力主要与橡胶材料表面的摩擦系数和接触体之间的压力相关。
干摩擦阻尼相对于粘性阻尼而言,具有较大的阻尼力,因此可以提供更好的振动控制效果。
3. 优化设计方法为了优化橡胶隔振器的阻尼特性,需要从以下几个方面进行设计和改进。
3.1 材料选择橡胶材料的选择对于隔振效果至关重要。
一般来说,橡胶材料应具有较好的弹性特性和耐久性,以保证其长期稳定的工作能力。
同时,根据具体的工程需求,可以选择具有较高或较低摩擦系数的橡胶材料,以实现不同的阻尼效果。
3.2 结构设计橡胶隔振器的结构设计也对阻尼特性有一定影响。
设计人员可以通过调整隔振器的形状、尺寸和刚度来改变其振动响应特性。
车用木橡胶减震器动态力学性能及Johnson-Cook型本构方程齐英杰;孙奇;马岩【摘要】[Objective]The main purposes of this paper is to analyze the mechanical properties of wood rubber shock absorber for vehicle,to obtain the Johnson-Cook constitutive equation and to check out whether the equation can exactly describe the relationships of stress and strain for wood rubber shock absorber for vehicle. [Method]We select the small Xing’an mountain Korean pine (Pinus koraiensis) wood with the density of 0. 439 g cm -3 and moisture content of 12%, chloroprene rubber which has good elasticity,high bonding strength,flexible layer,resistant to impact and vibration is also used as experimental materials. Micrometer-level fiber forging machine is applied to process the dried red pine wood into wood fiber,then put these wood fiber into the kneading machine,and obtain the micro wood fiber with width of 1 -2 mm,length of 15 -30 mm. The specimens of wood rubber shock absorber for vehicle were prepared by several processes including thepreparation,weighing,mixing,molding,holding pressure,unloading,and so on. Dynamic compression tests on the specimens of wood rubber shock absorber for vehicle are performed by using Split Hopkinson pressure bar,and get the curves at the strain rate of 1 250 s -1 ,1 500 s -1 and 1 750 s -1 ,respectively. Finally,using the experimental data and Origin software to ascertain the parameters of Johnson-Cook constitutiveequation,then the Johnson-Cook constitutive equation,and the experimental curve and the curve fitted by the Johnson-Cook constitutive equation is established and compared,respectively.[Result]Theφ10 mm × 10 mm specimens of wood rubber shock absorber for vehicle were made, the stress and strain curves at the strain rate of 1 250 s -1 ,1 500 s -1 and 1 750 s -1 were obtained by dynamic compression tests,and the Johnson-Cook constitutive equation ( σ = [21 +0.329(ε)1.16]×[1 +0.148ln(·ε* )]) of wood rubber shock absorber for vehicle are successfully established. [Conclusion]By analyzing the stress and strain curves of wood rubber shock absorber for vehicle,we can see that the wood rubber shock absorber is sensitive to the strain rate,it can realize a large deformation,the maximums flow stress are higher than 12 MPa under the three strain rates in this study, this is far more than the maximum allowable stress of cellular rubber and neoprene which are widely used as shock absorbing in the present. Furthermore,the toughness and energy absorption properties of wood rubber are also better than chloroprene rubber and cellular rubber. After dynamic compression tests,the specimen of wood rubber shock absorber for vehicle showed 45 ° splitting damage on surface when the strain rate is 1 500 s -1 ,and the destruction is mainly occurred on gum. The fitting degree of the experimental curve and the curve fitted by the Johnson-Cook constitutive equation is good when the strain is smaller,especially at the strain rate of 1 250 s -1 and a strain of less than 0. 056,the fitted value is almost completely coincide with the experimental value.%【目的】分析车用木橡胶减震器的力学性能,求得车用木橡胶减震器Johnson-Cook 型本构方程,并检验求得的本构方程对车用木橡胶减震器应力与应变关系的描述是否准确。
应用技术蠕变是橡胶减振器的固有特性,它是橡胶静态疲劳的表现形式,与橡胶的动态疲劳有一定的内在关系。
产品的蠕变是因为它在受到静态应力作用时,各部分橡胶产生的应力不同,导致蠕变的产生。
因此在产品试制时就希望胶料本身在受外力时变形小一些。
另外,蠕变使高分子缠合程度提高,从而引起动刚度和阻尼变化。
蠕变大,会提高制品的动刚度,而静刚度降低,从而动静比变大,减振效果变差。
故在减振器用橡胶配方设计的过程中,蠕变是除动静比外,要控制的另一重要指标。
随着减振和抗冲击的要求提高,橡胶减振器的静态刚度要求越来越小,而蠕变却越来越大。
因此从结构和胶料配方方面设法降低减振器蠕变,日益成为人们关注的问题。
本文主要从胶料配方本身出发,探讨胶料配方因素对减振器蠕变的影响。
一、主体胶料种类对减振器蠕变的影响已有资料表明,不同胶种的蠕变大小关系是:天然橡胶<氯丁橡胶<丁腈橡胶<丁基橡胶。
采用不同主体胶料制备A型减振器,减振器蠕变试验结果见表1。
对表1中的数据分析可知,制备同一型号减振器时,随胶种极性的增加,蠕变增大;且丁腈橡胶表1 胶种对A型蠕变的影响蠕变百分比/%7 .359.35 4.64 5.1720.63拉伸强度/MPa23.9321.9312.748.9916.57拉断伸长率/%634.71653.82549.70410792.29200%定伸强度/MPa 3.36 2.56 2.56 4.14 1.68蠕变百分比/%13.2110.78拉伸强度/MPa17.5918.70拉断伸长率/%515.46474.36200%定伸强度/MPa 3.90 4.29中丙烯腈含量的增加,会带来蠕变的增加。
这就进一步说明了天然橡胶蠕变小,丁腈橡胶蠕变大,比较配方1和配方2两个配方的蠕变,配方中影响蠕变大小的因素主体胶料除外,还有其它配方组分。
二、同种胶料同一硬度制备的减振器蠕变比较1.硫黄用量对减振器蠕变的影响采用同一并用橡胶为主体胶料,分别采用56HA-1和56HA-2制备B型减振器,各自的胶料性能和制备的减振器蠕变结果见表2。
橡胶减震评价引言:橡胶减震器作为一种重要的减震装置,广泛应用于建筑、桥梁、汽车等领域。
它的主要作用是通过橡胶材料的弹性特性,将震动和冲击力转化为热能和弹性变形,从而减少结构或设备的振动和损伤。
本文将从减震效果、耐久性、环保性等方面对橡胶减震器进行评价。
一、减震效果:橡胶减震器的主要目的是减少振动和冲击力对结构或设备的影响。
通过橡胶材料的弹性特性,它可以吸收和分散来自地震、风力、车辆行驶等因素产生的振动和冲击力。
橡胶减震器的减震效果主要取决于橡胶材料的硬度、厚度和结构设计等因素。
一般来说,橡胶减震器可以有效减少振动幅度,提高结构或设备的稳定性和安全性。
二、耐久性:橡胶减震器在长期使用过程中需要具备一定的耐久性。
首先,橡胶材料本身需要具备较好的耐久性,能够承受长时间的压力和变形而不产生损坏。
其次,橡胶减震器的结构设计要合理,能够在长期工作中保持稳定的减震效果。
此外,外界环境因素如高温、低温、紫外线辐射等也会对橡胶减震器的耐久性产生影响。
因此,橡胶减震器的耐久性是评价其性能的重要指标之一。
三、环保性:橡胶减震器的生产和使用对环境的影响也是一个重要的考虑因素。
首先,橡胶材料的生产过程会产生一定的污染物,如挥发性有机物和废水等。
因此,橡胶减震器的生产要符合环保标准,采用清洁生产技术和环保材料。
其次,橡胶减震器在使用过程中不应产生有害物质,以免对人体健康和环境造成影响。
因此,橡胶减震器的环保性也是评价其性能的重要指标之一。
四、其他考虑因素:除了减震效果、耐久性和环保性外,橡胶减震器的安装和维护也是需要考虑的因素。
橡胶减震器的安装位置和数量要根据具体的工程需求进行合理配置,以达到最佳的减震效果。
同时,橡胶减震器在使用过程中需要定期检查和维护,及时更换老化或损坏的部件,保证其正常工作。
结论:橡胶减震器作为一种重要的减震装置,在建筑、桥梁、汽车等领域发挥着重要的作用。
通过减少振动和冲击力对结构或设备的影响,它可以提高工程的稳定性和安全性。