金属橡胶材料力学性能的测试与仿真

发布时间：2017-08-21 15:28

  本文关键词：金属橡胶材料力学性能的测试与仿真

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【摘要】：以普通金属丝缠绕冲压制成的多孔弹性阻尼材料金属橡胶越来越受到重视,它力学性能优良,可以在航空航天、车辆船舶、机械设备等领域中广泛应用。本文通过试验,针对金属橡胶材料的力学性能进行研究。首先介绍了金属橡胶材料的起源发展和国内外研究现状,以及金属橡胶材料的工程应用概况。在阅读大量文献的基础上介绍了金属橡胶材料的制造工艺和后期处理工艺等。然后对金属橡胶材料进行了准静态压缩加卸载试验,获得了加卸载力位移曲线,用MATLAB处理试验数据,包括拟合加卸载曲线,计算应力应变加卸载曲线,刚度位移变化曲线,静态损耗系数等。比较了不同加载速度时,刚度和静态损耗系数的变化规律。又根据其他学者前期建立的悬臂梁接触作用模型,稍加改进并建立两种有限元模型,运用ANSYS模拟加卸载过程,模拟结果表明,改进模型能够在一定程度上预测、分析试验。最后对金属橡胶材料进行了落锤低速冲击试验,比较不同锤重、落高、试样高度的影响下加速度响应峰值变化规律,分析了产生原因。介绍了两种计算能量的方法,通过滤波、积分处理,运用其中一种动能差法计算了一组试验的能量吸收系数,分析了变化规律和产生的原因。研究结果表明,金属橡胶是一种具有非线性刚度的弹性阻尼材料,适合作为弹性阻尼物质多次使用。
【关键词】：金属橡胶 准静态加载 有限元 落锤 低速冲击
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB535.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题研究背景与意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 金属橡胶的研究发展10-13
• 1.2.2 金属橡胶材料的工程应用概况13
• 1.3 本文要完成的工作13-15
• 第2章 金属橡胶材料制造工艺15-22
• 2.1 金属橡胶材料成型技术15-20
• 2.1.1 金属丝的选择15-17
• 2.1.2 螺旋卷的缠绕与毛坯铺设17-19
• 2.1.3 冲压成型19-20
• 2.2 金属橡胶材料后期处理20-22
• 第3章 金属橡胶材料准静态加载试验22-36
• 3.1 准静态加载试验及相关计算22-30
• 3.1.1 试验过程及结果23-25
• 3.1.2 应力应变曲线25-26
• 3.1.3 静态损耗系数26
• 3.1.4 最小二乘法拟合加卸载曲线26-29
• 3.1.5 金属橡胶材料的刚度29-30
• 3.2 不同加载速度对比分析30-36
• 3.2.1 不同加载速度静态损耗系数对比分析30-34
• 3.2.2 不同加载速度时刚度对比分析34-36
• 第4章 悬臂梁模型有限元模拟36-50
• 4.1 悬臂梁等效模型及改进36-39
• 4.1.1 悬臂梁接触作用模型36
• 4.1.2 改进的悬臂梁模型36-37
• 4.1.3 有限元模型的建立37-39
• 4.2 AYSYS有限元模拟39-48
• 4.2.1 ANSYS软件介绍39-41
• 4.2.2 建立模型并计算41
• 4.2.3 模拟结果对比分析41-48
• 4.4 本章小结48-50
• 第5章 金属橡胶材料落锤低速冲击试验研究50-60
• 5.1 试验设备和材料50-51
• 5.1.1 落锤试验设备及数据采集系统50-51
• 5.1.2 金属橡胶试样51
• 5.2 试验方案51-52
• 5.3 试验结果及处理52-58
• 5.3.1 加速度时间历程曲线52-56
• 5.3.2 能量计算56-58
• 5.4 本章小结分析58-60
• 第6章 总结60-61
• 参考文献61-66
• 攻读硕士期间发表的论文66-67
• 致谢67-68

【参考文献】

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本文编号：713676