丁基橡胶阻尼系数

阻尼橡胶材料阻尼性能悬臂梁共振法测试方法李辉;马卫东;孙志勇;孙国华;李斌;杜华太【摘要】根据标准ASTM E756-05(2010)，对阻尼橡胶材料阻尼性能悬臂梁共振法的测试方法进行了研究，分析接触式响应传感器引入的附加质量及激励传感器和响应传感器的安装位置对测试结果的影响，并得到有意义的结论。

试验结果表明：质量为0.6 g的接触式响应传感器引入的附加质量对材料的弹性剪切模量和剪切损耗因子的影响较小，测试结果满足标准ASTM E756-05(2010)对测试精度的规定；选择合适的激励器安装位置有利于提高传递函数曲线幅值；响应传感器的安装位置对传递函数曲线影响较大，测试时应根据所要获得的模态信息选择合适的测点。

%The vibration damping properties of damping rubber materials were tested according to ASTM E756-05 (2010) based on the cantilever resonance method. The effects of the additional weight induced by the contacting response transducer and the arrangements of the exciter transducer and response transducer were analyzed. The results show that the additional weight of the contacting response transducer with 0.6 g mass has little contribution to the shear loss factor and the shear modulus. The suitable arrangement of the exciter transducer can cause the increaseof the FRF amplitude, and the arrangement of the response transducer has a large effect on transmission function curve. So, locations of the response transducers should be chosen reasonably according to the required modal signals.【期刊名称】《噪声与振动控制》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】5页(P210-214)【关键词】振动与波;自粘性;阻尼橡胶;共振频率;弹性剪切模量;剪切损耗因子【作者】李辉;马卫东;孙志勇;孙国华;李斌;杜华太【作者单位】中国兵器工业集团第五三研究所，济南 250031;中国兵器工业集团第五三研究所，济南 250031;中国兵器工业集团第五三研究所，济南 250031;中国兵器工业集团第五三研究所，济南 250031;中国兵器工业集团第五三研究所，济南 250031;中国兵器工业集团第五三研究所，济南 250031【正文语种】中文【中图分类】O422.6阻尼橡胶材料利用其自身的粘弹性将振动机械能转变为热能，从而达到减振降噪的目的，在航空、航天、船舶、兵器、车辆、建筑等领域得到了广泛应用。

工程橡胶压缩实验和缓冲特性分析黄舟;贾东;陈军红;刘平;李红梅;曾飞【摘要】ABSTRACT: Objective To study compression and buffering properties of engineering rubber products, including natural rub-ber, butyl rubber and foamed rubber. Methods On the basis of rubber properties and engineering projects analysis, quasi-static and dynamic compression tests were conducted on the above three kinds of rubber. On this basis, characterization method of buffering properties was give to have comparison and quantitative analysis on buffering properties of various rubber materials. Results The results of compression show that the deformation features of different rubber materials were similar. But the solid rubber obviously performed better in the ability of energy-absorbing compared with the foamed rubber under the same strain level. While, this ability is related to the actual stress region of the material at the same stress level. Consequently, the stress en-vironment of the product should be taken into consideration when choosing the buffer material of rubber in engineering applica-tion. Conclusion Applicable scenarios of different rubber’s role as shock shield could be summed up according to their proper-ties, which could be a favorable reference for selection of rubber protective material.%目的研究天然橡胶、丁基橡胶和发泡橡胶等典型工程橡胶的压缩变形行为和缓冲特性.方法首先总结橡胶材料特性和工程案例,进行三类橡胶的准静态和动态压缩试验,获取材料的应力-应变关系和压缩特性.并以此为基础,给出橡胶缓冲特性表征方法,进而对比和定量分析不同橡胶的缓冲特性.结果压缩实验结果显示,不同橡胶材料的压缩变形行为基本一致.缓冲特性分析表明,在相同应变水平下,实心橡胶的缓冲吸能能力明显强于发泡橡胶,而在相同应力水平下,橡胶材料的缓冲吸能能力则与材料实际所处受力区域有关.因此,在工程中选取橡胶缓冲材料时,应当考虑其所处的应力环境.结论根据不同橡胶材料的缓冲规律给出其对应的冲击防护适用场景,以此形成判据,从而为橡胶防护结构材料的选择提供参考.【期刊名称】《装备环境工程》【年(卷),期】2018(015)006【总页数】6页(P21-26)【关键词】橡胶材料;压缩实验;缓冲特性;冲击防护【作者】黄舟;贾东;陈军红;刘平;李红梅;曾飞【作者单位】中国工程物理研究院总体工程研究所,四川绵阳 621999;中国工程物理研究院总体工程研究所,四川绵阳 621999;中国工程物理研究院总体工程研究所,四川绵阳 621999;中国工程物理研究院总体工程研究所,四川绵阳 621999;中国工程物理研究院总体工程研究所,四川绵阳 621999;中国工程物理研究院总体工程研究所,四川绵阳 621999【正文语种】中文【中图分类】TJ04橡胶材料具有高弹性、压缩变形大以及能承受重复载荷等优点[1]，特别是其优良的缓冲减振性能[2]具有较高的应用价值。

橡胶支座的阻尼系数1. 引言1.1 橡胶支座的阻尼系数介绍橡胶支座是一种常用于建筑和桥梁工程中的结构支撑元件，其具有一定的弹性和阻尼性能。

在工程设计中，橡胶支座的阻尼系数是一个重要的参数，它直接影响着结构的减震和抗震性能。

阻尼系数描述了橡胶支座在受到外力作用时产生阻尼效果的能力，是衡量橡胶支座阻尼性能的重要指标之一。

橡胶支座的阻尼系数通常通过计算或实验测试来确定。

计算方法包括理论推导和数值模拟两种途径，可以根据橡胶支座的材料特性和结构设计参数来确定阻尼系数的数值。

实验测试则是通过对橡胶支座进行动态加载试验或振动台试验来测定其阻尼系数的数值，以验证计算结果的准确性。

橡胶支座的阻尼系数受多种因素影响，包括材料的硬度、形状、接触面积、压力大小等。

在工程实践中，需要考虑这些因素对阻尼系数的影响，以保证结构在受到外力作用时具有良好的减震效果。

橡胶支座的阻尼系数在工程中具有广泛的应用，可以用于减震支座、隔振支座、缓冲器等多种结构中。

通过合理选用和设计橡胶支座的阻尼系数，可以有效控制结构的震动响应，提高结构的抗震性能和安全性。

未来，随着建筑和桥梁工程对结构减震和抗震性能要求的不断提高，橡胶支座的阻尼系数将会得到更深入的研究和应用。

2. 正文2.1 橡胶支座的阻尼系数计算方法橡胶支座的阻尼系数是指在结构振动中橡胶支座对振动能量的吸收能力。

正确计算橡胶支座的阻尼系数对于工程结构的设计和震动控制至关重要。

下面将介绍橡胶支座的阻尼系数计算方法。

1. 等效阻尼比法：将橡胶支座的阻尼特性模拟为一个与所含弹簧系统的等效阻尼比，通过等效阻尼比法可以有效地计算橡胶支座的阻尼系数。

2. 频域分析法：利用频域分析方法可以将橡胶支座的阻尼系数表示为频率的函数。

通过对结构在不同频率下的振动响应进行分析，可以推导出橡胶支座的阻尼系数。

3. 试验测定法：通过实验测定可以直接获得橡胶支座的阻尼系数。

在实验中可以通过给定的位移或速度激励，测量结构的振动响应，从而确定橡胶支座的阻尼系数。

一、主要品种和特性1.通用橡胶（1）丁基橡胶（IIR）是异丁烯和少量异戊二烯或丁二烯的共聚体。

最大特点是气密性好，耐臭氧、耐老化性能好，耐热性较高，长期工作温度可在130℃以下；能耐无机强酸（如硫酸、硝酸等）和一般有机溶剂，吸振和阻尼特性良好，电绝缘性也非常好。

缺点是弹性差，加工性能差，硫化速度慢，粘着性和耐油性差。

使用温度范围：约－40℃～＋120℃。

主要用作内胎、水胎、气球、电线电缆绝缘层、化工设备衬里及防震制品、耐热运输带、耐热老化的胶布制品。

（2）氯丁橡胶（CR）是由氯丁二烯做单体乳液聚合而成的聚合体。

这种橡胶分子中含有氯原子，所以与其他通用橡胶相比：它具有优良的抗氧、抗臭氧性，不易燃，着火后能自熄，耐油、耐溶剂、耐酸碱以及耐老化、气密性好等优点；其物理机械性能也比天然橡胶好，故可用作通用橡胶，也可用作特种橡胶。

主要缺点是耐寒性较差，比重较大、相对成本高，电绝缘性不好，加工时易粘滚、易焦烧及易粘模。

此外，生胶稳定性差，不易保存。

使用温度范围：约－45℃～＋100℃。

主要用于制造要求抗臭氧、耐老化性高的电缆护套及各种防护套、保护罩；耐油、耐化学腐蚀的胶管、胶带和化工衬里；耐燃的地下采矿用橡胶制品，以及各种模压制品、密封圈、垫、粘结剂等。

（3）丁苯橡胶（SBR）丁二烯和苯乙烯的共聚体。

性能接近天然橡胶，是目前产量最大的通用合成橡胶，其特点是耐磨性、耐老化和耐热性超过天然橡胶，质地也较天然橡胶均匀。

缺点是：弹性较低，抗屈挠、抗撕裂性能较差；加工性能差，特别是自粘性差、生胶强度低。

使用温度范围：约－50℃～100℃。

主要用以代替天然橡胶制作轮胎、胶板、胶管、胶鞋及其他通用制品。

（4）顺丁橡胶（BR）是由丁二烯聚合而成的顺式结构橡胶。

优点是：弹性与耐磨性优良，耐老化性好，耐低温性优异，在动态负荷下发热量小，易于金属粘合。

缺点是强度较低，抗撕裂性差，加工性能与自粘性差。

使用温度范围：约－60℃～＋100℃。

采用隔振技术控制振动的传递是消除振动危害的重要途径。

隔振分类1、主动隔振对于本身是振源的设备，为了减少它对周围的影响，使用隔振器将它与基础隔离开来，减少设备传到基础的力称为主动隔振，也称为积极隔振。

2、被动隔振对于允许振幅很小，需要保护的设备，为了减少周围振动对它的影响，使用隔振器将它与基础隔离开来，减少基础传到设备的振动称为被动隔振，也称消极隔振。

隔振理论的基本要素1、质量m(Kg)指作用在弹性元件上的力，也称需要隔离构件(设备装置)负载的重量。

2、弹性元件的静刚度K(N/mm)在静态下作用在弹性元件上的力的增量T与相应位移的增量§之比称为刚度K=T(N)/6(m)。

如果有多个弹性元件，隔振器安装在隔振装置下,其弹性元件的总刚度计算方法如下：如有静刚度分别为K1、K2、K3・・・Kn个弹性元件并联安装在装置下其总刚度K=K1+K2+K3+・・・+Kn。

如有静刚度分别为K1、K2、K3・・・Kn个弹性元件串联安装在装置下其总刚度1/K二(1/K1)+(1/K2)+(1/K3)+(…)+(1/Kn)。

3、弹性元件的动刚度Kd。

对于橡胶隔振器，它的动刚度值与隔振器橡胶硬度的高低，使用橡胶的品种有关，一般的计算方法是该隔振器的静刚度乘以动态系数d,动态系数d按以下选取：当橡胶为天然胶，硬度值Hs=40-60，d=1.2-1.6当橡胶为丁腈胶，硬度值Hs=55-70，d=1.5-2.5当橡胶为氯丁胶，硬度值Hs=30-70，d=1.4-2.8d的数值随频率、振幅、硬度与承载方式而异，很难获得正确数值，通常只考虑橡胶硬度Hs=40°-70°。

按上述围选取，Hs小时取下限，否则相反。

4、激振圆频率3(rad/s)当被隔离的设备(装置)在激振力的作用下作简谐运动所产生的频率，激振力可视为发动机或电动机的常用轴速n其激振圆频率的计算公式为3二(n/60)X2nn—发动机(电动机)转速n转/分5、固有圆频率3n(rad/s)质量m的物体作简谐运动的圆频率3n称固有圆频率，其与弹性元件(隔振器)刚度K的关系可由下式计算：3n(rad/s)=VK(N/mm)=m(Kg)6、振幅A(cm)当物体在激振力的作用下作简谐振动，其振动的峰值称为振幅，振幅的大小按以下公式计算：A=V=3V—振动速度cm/s3—激振圆频率，3=2nn=60(rad/s)7、隔振系数n（绝对传递系数）隔振系数指传到基础上的力F与激振力F之比，它是隔振设计中一个主要要TO素，隔振系数按不同的隔振类型分别选取，一般选择围0.25-0.01，最正确选择围为0.11-0.04。

丁基橡胶类阻尼材料在装载机上的应用基于丁基橡胶类阻尼材料的减振性和装载机驾驶室的噪声特征、使用条件和标准要求，探讨了该材料的配方设计；通过案例，讨论了丁基橡胶类阻尼材料在装载机上的工程应用。

标签：丁基橡胶；振动噪声；损耗因子装载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口和矿山等建设工程的土石方施工机械，操作灵活，使用方便。

由于采用了大功率的柴油发动机，而且发动机安装在驾驶室附近，装载机普遍存在驾驶室内噪声过大的问题。

最新国家标准GB 16710—2010《土方机械噪声限值》规定，对于轮胎式的工程机械，在其最大功率下，其驾驶室内的噪声要小于或等于86 dBA。

该标准经修订后，从2015年1月1日开始实施。

与乘用车一样，降低装载机驾驶室的噪声，相对最有效的方法是在驾驶室的板件上附加阻尼材料，利用阻尼材料的黏弹性，控制振动，以降低噪声。

装载机属大型工程机械，其减振降噪工程（NVH）有其自身的特点，用于装载机驾驶室上的阻尼材料有其特殊要求，需与装载机的噪声特征、噪声幅度和使用环境相匹配。

1 装载机的噪声特征和对阻尼材料的要求装载机一般是在施工场地工作，工作温度在20～40 ℃之间，不存在受到轮胎与地面摩擦和行驶风噪的影响，其最大噪声源于发动机的激励。

发动机的结构一般为直列6缸4冲程，每转1圈将有3次点火，最高转速不超过2 500 r/min，因此，装载机的噪声主要源于发动机的3阶激励，其100 Hz左右的低频影响相对最为严重，其振动噪声的量级要大于乘用车几个数量级；另一方面，与汽车生产过程不同，装载机驾驶室安装阻尼材料，一般在总装线上进行。

用于装载机上的阻尼材料，其Tg（玻璃化温度）应与工作温度相一致，有适宜的弹性模量，较高的阻尼系数，能在常温下自由使用。

2 丁基橡胶类阻尼材料丁基橡胶（IIR）是合成橡胶的一种，是异丁烯和异戊二烯的共聚物，其分子结构中的异丁烯链段存在密集的侧链甲基，类似蠕虫状结构，该结构具有阻尼材料必须的黏弹性特征和较高的损耗因子，因此，可用作制造阻尼材料的基材。

常用橡胶的技术性能指标参数本文介绍了天然橡胶（NR）异戊橡胶（IR）丁苯橡胶（SBR）顺丁橡胶（BR）氯丁橡胶（CR）丁基橡胶（IIR）丁腈橡胶（NBR）乙丙橡胶（EPR）橡胶品种（简写符号）化学组成性能特点主要用途1．天然橡胶（NR）以橡胶烃（聚异戊二烯）为主，含少量蛋白质、水分、树脂酸、糖类和无机盐等。

弹性大，定伸强度高，抗撕裂性和电绝缘性优良，耐磨性和耐旱性良好，加工性佳，易于其它材料粘合，在综合性能方面优于多数合成橡胶。

缺点是耐氧和耐臭氧性差，容易老化变质；耐油和耐溶剂性不好，第抗酸碱的腐蚀能力低；耐热性不高。

使用温度范围：约－60℃～＋80℃。

制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带、电线电缆的绝缘层和护套以及其他通用制品。

特别适用于制造扭振消除器、发动机减震器、机器支座、橡胶－金属悬挂元件、膜片、模压制品。

2．丁苯橡胶（SBR）丁二烯和苯乙烯的共聚体。

性能接近天然橡胶，是目前产量最大的通用合成鸾海涮氐闶悄湍バ浴⒛屠匣湍腿刃猿烊幌鸾海实匾步咸烊幌鸾壕取Ｈ钡闶牵旱越系停骨印⒖顾毫研阅芙喜睿患庸ば阅懿睿乇鹗亲哉承圆睢⑸呵慷鹊汀Ｊ褂梦露确段В涸迹?0℃～＋100℃。

主要用以代替天然橡胶制作轮胎、胶板、胶管、胶鞋及其他通用制品。

3．顺丁橡胶（BR）是由丁二烯聚合而成的顺式结构橡胶。

优点是：弹性与耐磨性优良，耐老化性好，耐低温性优异，在动态负荷下发热量小，易于金属粘合。

缺点是强度较低，抗撕裂性差，加工性能与自粘性差。

使用温度范围：约－60℃～＋100℃。

一般多和天然橡胶或丁苯橡胶并用，主要制作轮胎胎面、运输带和特殊耐寒制品。

4．异戊橡胶（IR）是由异戊二烯单体聚合而成的一种顺式结构橡胶。

化学组成、立体结构与天然橡胶相似，性能也非常接近天然橡胶，故有合成天然橡胶之称。

它具有天然橡胶的大部分优点，耐老化由于天然橡胶，弹性和强力比天然橡胶稍低，加工性能差，成本较高。

使用温度范围：约－50℃～＋100℃可代替天然橡胶制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带以及其他通用制品。