悬臂梁根部金属橡胶减振器阻尼性能的实验研究
阻尼效果测试实验报告
一、实验目的1. 了解阻尼现象的基本原理。
2. 测试不同材料对阻尼效果的影响。
3. 分析阻尼效果在不同频率下的变化规律。
二、实验原理阻尼现象是指系统在受到外界干扰时，其运动状态逐渐减弱直至停止的现象。
阻尼效果与材料、结构、频率等因素有关。
本实验通过测试不同材料的阻尼效果，探讨阻尼现象的基本规律。
三、实验材料与设备1. 实验材料：橡胶、塑料、木材、金属等。
2. 实验设备：振动台、数据采集器、计算机、频谱分析仪等。
四、实验步骤1. 将实验材料分别安装在振动台上。
2. 通过数据采集器记录不同材料的振动数据。
3. 利用频谱分析仪分析不同频率下的阻尼效果。
4. 比较不同材料在不同频率下的阻尼效果。
五、实验结果与分析1. 实验结果（1）橡胶材料在低频段的阻尼效果较好，高频段阻尼效果较差。
（2）塑料材料在低频段的阻尼效果较差，高频段阻尼效果较好。
（3）木材材料在低频段和高频段的阻尼效果相对较好。
（4）金属材料在低频段和高频段的阻尼效果较差。
2. 分析（1）橡胶材料具有良好的弹性，能够吸收振动能量，从而降低振动幅度，提高阻尼效果。
（2）塑料材料在低频段阻尼效果较差，可能是因为塑料材料在低频段难以发生弹性变形，无法有效吸收振动能量。
（3）木材材料在低频段和高频段的阻尼效果相对较好，可能是因为木材具有良好的弹性和一定的密度，能够有效吸收振动能量。
（4）金属材料在低频段和高频段的阻尼效果较差，可能是因为金属材料的弹性较差，难以吸收振动能量。
六、结论1. 阻尼效果与材料、结构、频率等因素有关。
2. 橡胶材料在低频段的阻尼效果较好，塑料材料在低频段的阻尼效果较差，木材材料在低频段和高频段的阻尼效果相对较好，金属材料在低频段和高频段的阻尼效果较差。
3. 本实验为阻尼效果的研究提供了实验依据，有助于优化材料选择和结构设计。
七、实验展望1. 进一步研究不同材料在不同温度、湿度等环境条件下的阻尼效果。
2. 研究阻尼效果与材料微观结构之间的关系。
科技成果——金属橡胶阻尼减振技术
科技成果——金属橡胶阻尼减振技术成果简介
金属橡胶阻尼减振技术是技术含量很高的关键技术，利用该技术可以制备出不同结构参数和性能特点的金属橡胶隔振器。
金属橡胶隔振器中的弹性阻尼元件是以金属丝为原材料，不含有任何普通橡胶，但经过特殊工艺成型后，阻尼元件却具有普通橡胶一样的弹性，工作中通过弹性元件变形产生的结构阻尼和元件内部金属丝接触点产生的干摩擦实现阻尼减振，具有良好的抗冲击和过临界性能，是高低温、大温差、强辐射及腐蚀环境下普通橡胶隔振器的最佳替代品。
技术指标适用的工作温度-80℃到1000℃，固有频率小于30Hz，阻尼系数可达0.35，承载能力高，范围广，能够承受空间载荷作用。
金属橡胶隔振器的刚度具有非线性，改变其预变形量，可以使隔振器具有良好的过临界性能。
应用领域金属橡胶隔振器适用于各种民品特殊工况下的阻尼减振，在高温、低温、大温差、高真空、强辐射及腐蚀环境下具有优良的阻尼减振性能。
作为我国金属橡胶技术研究领域最具研发实力的团队，与俄罗斯具有联合实验室和良好的合作关系。
主要应用成果
1、2003年，获黑龙江省科学技术二等奖和国防科工委科学技术三等奖各一项；
2、已获中国发明专利和俄罗斯发明专利各1项，实用新型专利5项；
3、已开发研制多种规格尺寸和不同性能特点的金属橡胶隔振器，可供不同工况选用。
悬臂钢梁动力特性的测定结果分析讨论
悬臂钢梁动力特性的测定结果分析讨论航空航天中用到的许多结构件可简化为悬臂薄板模型，薄板结构越来越广泛应用于工业结构中，由于科技水平的进步，对结构件的要求越来越高，悬臂薄板的动力学特性分析及减振研究已成为一个重要课题。
利用粘弹性阻尼材料抑制振动是目前对振动结构普遍采用的方法，由于粘弹性阻尼材料可以有效的提高系统的阻尼，达到显著的减振效果，在工程中广为应用。
对于悬臂薄板结构的研究，一个重要方向是结构的振动特性问题，另一个是振动控制问题，本文针对悬臂薄板和粘弹性约束层阻尼悬臂板复合结构进行动力学特性研究。
首先对悬臂板的固有特性进行了分析，给出了悬臂板固有特性的解析方法、有限元仿真解法以及实验分析方法，并将三种方法得到的结果进行了对比，验证了方法的正确性。
其次,采用实验测试与有限元计算相对照的方式,对悬臂板的振动响应进行了分析，计算并测试了悬臂板在基础激励和单点激励下的共振响应，得到的结果比较接近，进一步验证了有限元建模与求解方法的正确性，以及用于预估振动响应的可靠性。
再次，介绍了粘弹性材料的本构关系模型，阐述了其具体在有限元ANSYS软件中的求解方法，建立了粘弹性约束层阻尼-悬臂板复合结构的有限元模型，并对其固有频率和损耗因子进行了计算。
同时开展振动测试，获得粘弹性约束层阻尼-悬臂板复合结构的固有频率、模态阻尼比，并讨论了粘弹性阻尼层、约束层的结构和材料参数以及粘弹性约束层阻尼粘贴位置、粘贴面积对复合结构振动特性的影响。
最后，介绍了实验方法和实验系统,对粘贴粘弹性约束层阻尼的悬臂板进行了实验测试分析。
在提出了减振效果综合评价指标的基础上,基于有限元计算和实验测试方法，对粘贴粘弹性约束层阻尼前后悬臂板的振动特性进行了对比分析，从固有频率、模态阻尼比、振动响应、应变和应力等多方面对粘弹性约束层阻尼的减振效果进行了评价。
关键词:悬臂板;粘弹性约束层阻尼;振动特性;振动响应;减振有效性。
实验题目悬臂梁一阶固有频率及阻尼系数测试
实验题目悬臂梁一阶固有频率及阻尼系数测试说明：在下面的数据处理中，如11A ，11d T ，1δ，1ξ，1n T ，1n ω：表示第一次实验中第一、幅值、对应幅值时间、变化率、阻尼比、无阻尼固有频率。
第二次和和三次就是把对应的1改成2或3.由于在编缉公式时不注意２，３与平方，三次方会引起误会，请老师见谅！！Ap0308104 陈建帆 2006-7-1实验题目：悬臂梁一阶固有频率及阻尼系数测试一、 实验要求以下：1. 用振动测试的方法，识别一阻尼结构的（悬臂梁）一阶固有频率和阻尼系数；2. 了解小阻尼结构的衰减自由振动形态；3. 选择传感器，设计测试方案和数据处理方案，测出悬臂梁的一阶固有频率和阻尼根据测试曲线，读取数据，识别悬臂梁的一阶固有频率和阻尼系数。
二、实验内容识别悬臂梁的二阶固有频率和阻尼系数。
三 、测试原理概述：1，瞬态信号可以用三种方式产生，有脉冲激振，阶跃激振，快速正弦扫描激振。
2，脉冲激励 用脉冲锤敲击试件，产生近似于半正弦的脉冲信号。
信号的有效频率取决于脉冲持续时间 τ，τ越小则频率范围越大。
3. 幅值：幅值是振动强度的标志，它可以用峰值、有效值、平均值等方法来表示。
频率：不同的频率成分反映系统内不同的振源。
通过频谱分析可以确定主要频率成分及其幅值大小，可以看到共振时的频率，也就可以得到悬臂梁的固有频率 4、阻尼比的测定自由衰减法 : 在结构被激起自由振动时，由于存在阻尼，其振幅呈指数衰减波形，可算出阻尼比。
一阶固有频率和阻尼比的理论计算如下：113344423.515(1)2=210;70;4;285;7800;,1212,, Ix= 11.43 cm Iy= 0.04 cm 0.004 2.810,,1x y y f kg E pa b mm h mm L mm mab a bI I I m m E L πρρ-----------⨯======⨯=⨯固x y ＝式惯性矩：把数据代入I 后求得载面积：S ＝bh=0.07m 把S 和I 及等数据代入（）式，求得本41.65()HZ 固理悬臂梁理论固有频率f ＝阻尼比计算如下：2221111220,2,........ln ,,22;n d n n nd n d n T ii i j ji i i i j i i i j i n d i jn d n d d d d x dx c kx dt dtc e A A A A A T A T T ξωξωωξωωωξωωηηδξωωωωωπδπξ++-++++++++=++===≈==⨯⨯⨯==≈2二阶系统的特征方程为S 微分方程：m 很少时，可以把。
橡胶隔振器的阻尼特性分析和优化设计
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。
新型金属阻尼器减震结构的试验及理论研究共3篇
新型金属阻尼器减震结构的试验及理论研究共3篇新型金属阻尼器减震结构的试验及理论研究1新型金属阻尼器减震结构的试验及理论研究随着城市化进程的不断推进，建筑物的高度和体积不断增加，地震对建筑物的破坏也成为人们极为关注的问题。
在地震中，当地基和建筑物发生相对运动时，会产生巨大的能量和毁灭性的震动波，给建筑物和人民带来极大的伤害和损失。
因此，针对地震的减震技术和装置成为人们研究的热点。
其中，金属阻尼器因其自身具备的良好减震效果被广泛应用，在建筑物结构的地震减振方面起着重要的作用。
不同于传统的铅芯阻尼器，新型金属阻尼器的主要优点在于其具有更高的阻尼比和更广泛的可控性，可以为建筑物结构的地震减振提供更好的解决方案。
本文就对新型金属阻尼器的试验及理论研究进行分析和探讨，以期为建筑物的减震设计提供参考。
一、试验研究试验是新型金属阻尼器研究的核心内容之一，通过对金属阻尼器的试验研究可以获得其具体减振效果和性能指标。
下面我们分别从试验方案、试验装置和试验结果三个方面进行分析。
（一）试验方案实验方案的设计需要考虑到金属阻尼器的结构特点、试验目的和试验要求等因素。
针对新型金属阻尼器，试验方案的设计需要从以下几个方面进行考虑：1.试验材料的选择：试验所选用的金属材料需要具备良好的弹性、延展性和强度等性能，同时还需要考虑到成本和可操作性等因素。
2.试验样本的尺寸和形状：试验样本的尺寸和形状需要与实际使用情况相符合，可以通过模型缩放和现场测量等手段进行确定。
3.力学参数的测定：试验过程中需要测定的力学参数包括阻尼比、刚度、周期等，需要通过适当的装置和测试手段进行测定。
（二）试验装置试验装置需要满足试验方案的要求，并保证试验过程的稳定性、可重复性和数据准确性等因素。
针对新型金属阻尼器，试验装置的设计需要从以下几个方面进行考虑：1.试验台架的设计：试验台架需要保证试验样本的稳定性和可靠性，并且需要与样本的尺寸和形状相适应。
2.载荷装置的设计：载荷装置需要使用高精度的负荷传感器和测量仪器，确保加载过程的平稳和数据的准确性。
悬臂梁振动参数测试实验
悬臂梁振动参数测试实验悬臂梁是一种常见的结构，广泛应用于工程领域。
在实际应用中，悬臂梁的振动参数对结构的稳定性和性能有重要影响。
因此，进行悬臂梁振动参数测试实验具有重要意义。
悬臂梁的振动参数主要包括自然频率、阻尼比和模态形态等。
自然频率是指悬臂梁在无外界力作用下固有振动的频率。
阻尼比是描述悬臂梁振动衰减速度的参数。
模态形态是指悬臂梁不同振型下的振动特征。
悬臂梁的振动参数测试实验可以通过使用加速度传感器和激励源等测量设备进行。
实验流程如下：首先，确定悬臂梁的几何尺寸和材料参数。
将悬臂梁固定在实验平台上，并保证其支座位置与实际使用条件相同。
接下来，以悬臂梁的自然频率为目标进行实验。
采用激励源施加不同频率的激励信号，并通过加速度传感器测量相应的振动响应。
利用悬臂梁的振幅-频率响应曲线，可以得到悬臂梁的自然频率。
然后，以阻尼比为目标进行实验。
在悬臂梁上施加周期性激励信号，在加速度传感器的测量下获取悬臂梁的振动响应。
利用悬臂梁的振幅-时间曲线，可以计算出悬臂梁的阻尼比。
最后，以模态形态为目标进行实验。
通过在悬臂梁不同位置施加冲击或连续激励信号，可以观察到悬臂梁的振动模态。
利用高速摄像机或激光干涉仪等设备，可以记录下悬臂梁不同振型的形态，从而得到悬臂梁的模态形态。
实验完成后，可以对悬臂梁的振动参数进行分析和评价。
如果实测值与设计值或理论值相符，则说明实验结果准确可靠；如果存在较大偏差，则可能需要重新检查实验方法或设计参数。
总之，悬臂梁振动参数测试实验是一个关键的工程实验，可以用于评估和改进悬臂梁的振动性能。
通过合理设计实验方案和选用合适的测量设备，可以得到准确的振动参数，为悬臂梁的设计和应用提供有力支持。
(参考资料)悬臂梁振动参数测试实验
fn
≈ 45.3Hz
>
f 时
≈ 41.56Hz
误差产生的原因有多方面，分析如
a)实验仪器存在误差 本实验采用的是 速度计作 传感器，由于长时间使
用，传感器没有经过重新标定和校 ，固定端 牢固，或是固定 没放 整，
都有 能导致振动信号采集时产生误差，使得采集信号波形在周期 幅值和相位
方面存在一定的偏差，进而影响到实验结果 外，振动信号分析软件的设置偏
程度 涉和影响振动信号采集的质量，从而影响到分析结果的准备性
式中 E ——梁的弹性模量 I0 ——梁横截面惯性矩 L ——悬臂梁长度 S ——梁的横截面积 A ——振型常数 A = 3.52 一阶 ρ ——梁材料单位体积质量
五 悬臂梁振动参数的测试
图 1 实验测试悬臂梁
图 2 测试实验 场
1.用时域波形曲线确定梁的ωn 和ξ 由实验测量信号分析软件如 图 3 所示
2
理论 式计算结果相比较，分析误差产生的原因
本振动实验中，选用的悬臂梁材料 45#钢， 物理尺 参数如
L ——悬臂梁长度，L=23.2cm
B——悬臂梁宽度，B=3cm H——悬臂梁厚度，H=0.3cm
S ——梁的横截面积 E ——梁的弹性模量，E=200GPa I0 ——梁横截面惯性矩， I0 = B ⋅ H 3 / 12 A ——振型常数， A = 3.52 一阶 ρ ——梁材料单位体积质量，7.89ｘ103kg/m3
将以 各参数代入 式，计算得
fn
=
A 2π L2
EI0 (HZ ) = 3.52
ρS
2π × 0.2322
200×109 × 0.03× 0.0033
12
= 45.383(Hz)
悬臂梁模态实验测试与分析
安装 调试等原因
外 由于 ansys 是基于有限元理论编制的工程软件 有 似方法 单元的节点数 形函数的选 网格的划 等等
似计算的结果 悬臂梁模态的试验值和 ansys 可 作 似值 理论值是较 吻合的 能够
映悬臂梁的真实模态
悬臂梁设计的参考
将 βi L
入式 14
整理可得到 C3 和 C 4 的比值
15
ξi =
接着将式 11 除
C3 shβ i L − sin β i L =− C4 chβ i L + cos β i L
得到的即 悬臂梁各 的振型函数
C4
结合式 13
Y ( x ) = ξ i (sh β i x − sin β i x ) + ch β i x − cos β i x
悬臂梁模态试验案例
本案例中悬臂梁的参数如 弹性模量 E＝205Gpa 直径 d=60mm,长度 L=500mm 材料 45 钢 密度 ρ＝7800kg/m3
1. 理论求解悬臂梁模态 细长梁在作横向振动时所引起的 在求解悬臂梁的模态之前 先做如 形 假设 面假设 剪 要是梁的弯曲 简化模型 形 基于这个 实
测试结构的频响函数 需对结构激振 结构 常用的激振方法有 脉冲锤 本文采用脉冲锤 激振法
使
产生振动 对于一般的工程 境随机激振法
弦稳态激振法和
激振法 通过用固定测量点(
度计) 移动激励点(锤
点)
或者固定激励点
移动测量点的方法 系统的模态
测得频响函数矩
的某一行
然后
通过参数识
(3) 信
和曲线拟合得
采集 和 度传感器响应信 放大 路 行接入 AZ804-A 信 调理
单 梁
金属橡胶技术在转子支承系统中的阻尼减振应用研究
金属橡胶技术在转子支承系统中的阻尼减振应用研究摘要：介绍了金属橡胶材料的阻尼减振性能，重点阐述了金属橡胶技术在转子支承系统中阻尼减振的应用，同时对金属橡胶构件在转子支承系统中应用的未来发展趋势进行了展望。
关键词：金属橡胶；阻尼减振；转子支承系统中图分类号：f767.5 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）17-0059-020 引言金属橡胶材料起源于二十世纪70年代初期的前苏联，是通过将具有一定质量的、拉伸开的、螺旋状的金属丝有序地排放并制成毛坯，然后用冷冲压成型并经热处理而成的新型精细结构材料[1]。
由于其内部有很多孔洞，既呈现类似橡胶材料的弹性和阻尼性能，又保持着金属的优异特性，俗称金属橡胶（metal rubber）。
目前，俄罗斯在这个研究领域处于领先地位，并已经广泛的应用于航空航天等领域[2]。
我国对金属橡胶技术研究虽然仅有十几年的时间，却得到了越来越多的重视，并已经在大型工业设备的减振密封领域和航天航空等领域得到了实际应用。
金属橡胶的制备工艺、相关理论和性能特点等已经开始被广泛研究，本文作者通过分析、总结相关研究文献，重点介绍了金属橡胶在转子支承系统中阻尼减振方面的应用研究。
1 金属橡胶的阻尼减振性能金属橡胶内部呈现出金属丝相互交错勾联形成的空间网状结构，这种类似橡胶的大分子链状形态使他它具有一定的刚度，振动时金属丝之间产生挤压、滑移和干摩擦，又可以耗散大量的振动能量，从而起到阻尼减振的作用[1]。
与橡胶材料不同的是，由于金属橡胶的原材料及制造工艺和橡胶材料存在巨大的差异，二者之间所表现出来的弹性阻尼变化规律也就存在着明显的不同。
由于金属橡胶材料的稳定性和硬度几何特性，保证了其弹性阻尼特性主要受载荷频率和变形幅值的影响，而受环境温度的影响很小。
2 金属橡胶在转子支承系统中的阻尼减振应用由于金属橡胶阻尼减振构件具有阻尼性能好、重量轻、且易制成各种形状、环境适应能力强、可调节刚度等一系列优点，在高速旋转机械中的得到了成功的应[2-4]。
金属橡胶技术在转子支承系统中的阻尼减振应用研究
中图分类号 ： Ｆ ７ ６ ７ ． ５
文献标识码 ： Ａ
文章编 号 ： １ ０ ０ ６ — ４ ３ １ １ （ ２ ０ １ ３） １ ７ － ０ ０ ５ ９ － ０ ２
０ 引言
阻 尼器 （ Ｒ ＭＲ Ｄ） 并 用于 转 子 支 承 系统 。 实 验 研 究表 明 ， 这
金 属 橡胶材 料 起 源于 二十 世纪 ７ ０年 代 初 期 的 前 苏 种 金 属 橡胶 减 振 阻 尼 器具 有 很 好 的减 振 性 能 ， 甚至超过 了 而 且 有效 地 解决 了非 线 性 问题 。 郭 宝 亭 联， 是 通 过 将 具 有 一 定质 量 的、 拉伸开的、 螺 旋 状 的 金 属 丝 挤压 油 膜 阻 尼 器 ， 通 过 把 环 形 金 属 橡 胶 减 振 器 与 折 叠 式 鼠 笼 弹 支 形 成 有序地排 放并制成毛坯 ， 然 后 用 冷 冲 压 成 型 并 经 热 处 理 而 等人 嗍 这 种 折返 式 鼠 笼 弹 支 主 要来 提供 组 合 弹 支 的 刚 成 的新型精细结构材料＿ ｌ Ｊ 。 由于 其 内部 有 很 多 孔 洞 ， 既 呈 现 组 合 支承 ，
李 大勇 Ｌ Ｉ Ｄａ — ｙ ｏ ｎ ｇ ； 李胜波 Ｌ Ｉ Ｓ ｈ ｅ ｎ ｇ － ｂ ｏ ； 林海鹏 ＬＩ Ｎ Ｈａ ｉ － ｐ ｅ ｎ ｇ ； 王宏 ＷＡＮ Ｇ Ｈｏ ｎ ｇ
（ 黑 龙 江 科 技 大 学 机 械 Ｔ程 学 院 ， 哈尔 滨 １ ５ ０ ０ ２ ２ ） （ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ， Ｈ ｅ ｉ ｌ ｏ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｈ ａ ｒ ｂ ｉ ｎ １ ５ ０ ０ ２ ２ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
金属阻尼器的试验研究与应用
金属阻尼器的试验研究与应用摘要：能量耗散是减少建筑结构或构件在地震中损伤和破坏的关键，应用金属阻尼器是耗散地震能量的重要手段之一。
金属阻尼器主要是利用金属进入弹塑性屈服状态产生滞回进行耗能，具有造价低廉，耗能能力稳定的优点。
在重点介绍目前几种被广泛应用的金属阻尼器的基础上，阐述了其工作原理、构造要求和工程应用情况。
其中，对铅挤压阻尼进行了设计和制作，并对其进行了力学性能测试，测试结果显示：铅挤压阻尼器力-位移曲线接近矩形，符合“库伦摩擦”的特点；力-速度曲线接近双“S”形，阻尼器耗能能力较强且性能稳定。
最后，提出今后金属阻尼器的发展方向和需要进一步解决的问题。
关键词：能量耗散；金属阻尼器；弹塑性屈服；滞回特性；工作原理近年来，国内外在工程结构的隔震、减振与振动控制方面进行了大量的研究工作，取得了丰硕的成果。
传统的建筑抗震结构体系是通过提高结构本身的性能，例如加大构件截面尺寸或者采用更高强度的材料来抵御地震作用。
但是，由于人们不能准确地预知将来可能遇到的地震作用的大小及特性，而按传统方法设计的建筑结构又不具备对外荷载进行自我调节的能力，因此，按常规的设防烈度来进行设计，一旦遇到超出设防烈度的强烈地震，建筑结构的安全性将无法得到保障。
文献[1]提出了结构振动控制的概念，即通过在工程结构的特定部位装设某种装置、机构或某种施加外力的设备，改变或调整结构的动力特性，从而合理控制结构在动力荷载作用下的响应（如位移、速度、应变或者加速度等）。
结构控制的提出和发展无疑给现代建筑抗震设计带来了根本性的变化，土木工程振动控制的研究和应用从上世纪开始，至今已有近60多年的历史，各种振动控制的新方法、新形式不断涌现。
由于金属在进入塑性状态后具有良好的滞回特性，并在弹塑性滞回变形过程中能吸收大量能量，因而被用来制造不同类型和构造的耗能减震器。
目前比较常用的包括金属软钢阻尼器、加劲钢板阻尼器、剪切钢板阻尼器、全钢防屈曲支撑和铅挤压阻尼器等。
金属橡胶的刚度特性和阻尼试验研究
金属橡胶的刚度特性和阻尼试验研究卢成壮;李静媛;周邦阳;李毅;赫荣辉;王鹏【摘要】基于金属橡胶内部微元螺旋卷结构,并以弹簧理论建立其力学模型,分析了在螺旋卷之间不同接触(“末接触、滑动、压缩”)形式下的刚度公式并解释载荷作用下刚度曲线不同阶段的特性.基于金属橡胶的非线性对阻尼进行计算,通过试验研究金属橡胶构件的密度、厚度对静态刚度曲线不同阶段的影响,及在不同振幅、频率下比阻尼随密度和厚度的变化规律,为金属橡胶的设计及工程应用有重要的指导意义.%Based on the wire helix structure and the principle of micro helical spring in the metal rubber(MR) cell geometry,a mechanical model was established.The stiffness formula was analyzed under different contacts (non-contact,sliding,compression) of the wire helix.The characteristics of different stages of the stiffness curve under the load were explained.The damping coefficient was calculated by the MR nonlinearity.The effect of density and thickness of metal rubber components on different stages of static stiffness curve was studied by experiments,and the damping coefficient was discussed under different amplitude and frequency.The experiment study can provide a reference to the design of metal rubber and its applications in engineering.【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2017(036)008【总页数】6页(P203-208)【关键词】金属橡胶;刚度模型;比阻尼;密度;厚度【作者】卢成壮;李静媛;周邦阳;李毅;赫荣辉;王鹏【作者单位】北京科技大学材料学院,北京100083;北京科技大学材料学院,北京100083;北京科技大学材料学院,北京100083;中国核动力研究设计院,成都610213;中国核动力研究设计院,成都610213;一汽技术中心,长春130011【正文语种】中文【中图分类】TB535;O328金属橡胶材料是将金属丝卷成螺旋形，经过编织，加压成型，并后期处理而成的金属材料。
金属橡胶用于航空发动机外部管路减振的实验研究
研究，对于提高导警的安全可靠性，保证发动机和飞机的使用安全．具有非常重要的意义．
蕾路受到的激擐主要来自转子，通过机匣一卡箍作用于警路。其他振源来自嗓声及警、泵、阍内
流体脉动和气动激励ｔ＇２Ｄ１。如果采取适当的减振措施，就能有效的减小管路的振动。目前发动机管路
卡箍大部分为不锈钢和铝．强度虽高．但阻尼太小，不利于隔撮．在这种情况下，加阻尼村套。就能
１卡麓２－金■橡胶衬垫
３—导管４—紧固蠕栓－底座
圈１
一３９７—
圈２瞥路减振实验裴暨圈
３．实验过程及结果
本文分别对金■橡胶．塑料衬垫及不加减撮衬垫的导警的振动情况进行了研究·对用金属橡胶剧 于发动机外部瞥路壤摄做了韧步研究．其中实验一采用警通的铝制卡箍．实验二为白色的塑料衬垫· 宴ｔ三至六为不同丝径厦覃度的金属板胶村垫．各实砬的材料及有关参数如衰ｌ所示ａ
在愕Ｂ性平台上．由两个加速度传感嚣抬摄，其位置分捌位
于导蕾的中部和卡箍上．在整个实验过程中．这两个加速
度传瘟墨的位置始终不变．实验采用激擐器激威夹具．激 摄器为Ｊｚ．＿５型激振嚣，激励方式为正弦擞威．将传感嚣 的信号经电荷放大嚣接入计算机ＤＡＳＰ分析软件可实时观 舅实验效果．实验装置及原理如图２所示．
４。卑—奠．●■●Ｉｌ一盘—●胶■■■阻尼性●ｌ的赛■研究．航空动力簟报．１９９８，１３（‘）：∞和罐８
５，壬■．来捧辊．环形盘■●驶■■■．航空动力学报．１９９７。１２（２）：ｌ●３＿－ｌ螗
——３９９—
◆考文献
１． 事勇．囊空冀动机外部ｆ路的羹动．申置航空学会一七一以空发动机■掏■度量功专业擎术叠证论立橐．１９Ｈｔ
钨Ｌ—搬
Ｓｙ＝ｐｏｎｉｍ砷ｈＩ●ｐ盯ｔ ２．Ｓａｒｒｙ Ｌ Ｓｔ∞竹．Ｔｈｅ Ｉｓｐｏｒｔｓｎｃｅ ｏｆ Ｈｎ｜ｉｎｅ Ｅｘ￥●ｖｍａｌ’●｝ｈ●ｌｔｈ．Ｔｈ ７ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎｅｔｉｏｒ－ｌ
金属橡胶材料隔震器设计与力学性能初步研究
引言实际工程结构中的灾害种类很多，以强震和飓风灾害影响最大，其中地震灾害的发生具有随机性、突发性和不确定性等特点，因此强烈地震的巨大破坏力给人类造成的灾难尤其严重［1-2］。
在各种被动减隔震控制方法［1-6］中，基础隔震技术是当前减隔震研究与工程应用的主流技术之一。
当前基础隔震技术中，主要采用的隔震方式为（有铅芯）叠层橡胶隔震技术和摩擦滑移隔震技术。
叠层橡胶支座在长期工作期间，存在着橡胶老化、徐变和疲劳破坏等耐久性能问题［7］。
纯摩擦滑移支座滑移位移较大不易控制，且不能自动复位，一般需要与其他恢复力装置配合使用［7］，这使得隔震层的构造形式与施工变得复杂。
金属橡胶材料是一种功能结构材料，是一种新型低密度多孔阻尼材料，具有疏松的内部网状结构，类似于天然橡胶的大分子结构，因具有橡胶的类似弹性而得名［8-9］。
目前金属橡胶材料在航空、航天、军事装备、机械工程等许多隔振领域已得到广泛应用，但在建筑领域尤其是建筑隔震设计领域应用还不多。
金属橡胶材料隔震器则是采用金属橡胶材料替代传统橡胶而设计的隔震器，是一种新型材料隔震装置。
由于金属橡胶材料具有优越的力学性能，将使这种新型隔震器可以弥补上述两种主要建筑隔震方式的不足。
本文通过对金属橡胶材料摩擦减震力学性能的研究分析，在满足隔震装置功能要求下，自行研制一种新型金属橡胶隔震器，它采用有金属丝缠绕绑扎成形的金属杆为元件，设计制作了叠层组合形式的隔震器，并对其进行竖向承载力性能实验以及水平隔震性能实验。
实验结果表明，自行设计的金属橡胶材料隔震器具有良好的承载力效果和隔震作用。
金属橡胶材料隔震器设计与力学性能初步研究周艳国张靖何勇（武汉大学，湖北武汉430072）摘要：通过对新型金属橡胶材料隔震机理分析，以及结合建筑结构隔震器的功能形式要求，自行设计并制作一种金属橡胶材料隔震器。
在材料试验机上进行相关静动态力学实验，研究隔震器竖向承载特性和水平恢复力特性，由实验所得隔震器恢复力与位移关系的滞回曲线，研究金属橡胶材料隔震器的恢复力特性和阻尼耗能特性。
高低温环境金属橡胶减振器阻尼性能试验研究
第26卷 第6期2006年12月航 空 材 料 学 报J OURNAL OF A ERONAUT ICAL MAT ER I A LSV ol 26,N o 6D ecember 2006高低温环境金属橡胶减振器阻尼性能试验研究侯军芳,白鸿柏,李冬伟,王尤颜,陶 帅(军械工程学院自行火炮教研室,河北石家庄050003)摘要:针对金属橡胶材料的轴向强非线性特性对原有基于曲线拟合的比阻尼测试方法进行改进,消除拟合误差,从而提高测试精度。
以高温和低温等极端环境下的阻尼减振需求为背景,对设计制作的固支圆盘金属橡胶减振器进行高温和低温环境下的阻尼性能试验研究。
研究结果表明,金属橡胶减振器在低温-70 至高温300 的温度范围内具有良好而稳定的阻尼性能,动态平均刚度随温度升高有所下降,阻尼性能和承载能力对温度的依赖性远小于粘弹性阻尼材料。
关键词:金属橡胶;高低温环境;阻尼测试;减振器中图分类号:TH 113 文献标识码:A 文章编号:1005-5053(2006)06-0050-05收稿日期:2005-10-11;修订日期:2006-02-21基金项目:武器装备重点基金资助项目(6140420)作者简介:侯军芳(1981 ),男,硕士研究生,(E-m a il)hou fj1234@163.co m传统的减振缓冲材料如橡胶材料能够满足一般环境下减振缓冲的需要,因而得到广泛应用。
但其缺点也是显而易见的,在较宽的温域下,橡胶材料的阻尼性能和力学特性不够稳定,承载能力也较低,特别是随环境温度的升高,橡胶的承载能力显著下降,而且橡胶材料的导热性较差,这就使在较宽温域下的减振缓冲问题难以得到很好地解决。
金属橡胶材料正是在不断克服橡胶材料的这些不足的努力中发展起来的一种功能结构材料,由细金属丝经一定工序[1]制成,具有类似橡胶材料那样的空间网状链接结构,当受到载荷作用产生变形时,宏观上呈现类似粘弹性材料的非线性滞迟泛函本构关系,微观上表现为细金属丝缠绕结构之间的滑移、摩擦、挤压和变形,由此耗散大量的振动能量,起到减振缓冲的作用。
阻尼性能及阻尼机理的综述
阻尼性能及阻尼机理前言机械构件受到外界激励后将产生振动和噪声；宽频带随机激振引起结构的多共振峰响应，可以使电子器件失效，仪器仪表失灵，严重时甚至造成灾难性后果。
目前，武器装备和飞行器的发展趋向高速化和大功率化，因而振动和噪声带来的问题尤为突出[1]。
振动也会影响机床的加工精度和表面粗糙度，加速结构的疲劳损坏和失效，缩短机器寿命；另外振动还可以造成桥梁共振断裂，产生噪声，造成环境污染[2]。
由此可见，减振降噪在工程结构、机械、建筑、汽车，特别是在航空航天和其他军事领域具有及其重要的意义。
阻尼技术是阻尼减振降噪技术的简称。
通常把系统耗损振动能或声能的能力称为阻尼，阻尼越大，输入系统的能量则能在较短时间内耗损完毕。
因而系统从受激振动到重新静止所经历的时间过程就越短，所以阻尼能力还可理解为系统受激后迅速恢复到受激前状态的一种能力。
由于阻尼表现为能量的内耗吸收，因此阻尼材料与技术是控制结构共振和噪声的最有效的方法[1]。
研究阻尼的基本方法有三大类[1~3]：（1）系统阻尼。
就是在系统中设置专用阻尼减振器，如减振弹簧，冲击阻尼器，磁电涡流装置，可控晶体阻尼等。
（2）结构阻尼。
在系统的某一振动结构上附加材料或形成附加结构，增大系统自身的阻尼能力，这类方法包括接合面、库伦摩擦阻尼、泵动阻尼和复合结构阻尼。
（3）材料阻尼。
是依靠材料本身所具有的高阻尼特性达到减振降噪的目的。
它包括粘弹性材料阻尼、阻尼合金和复合材料阻尼。
本文主要论述阻尼材料的表征方法，阻尼分类，阻尼测试方法，各种阻尼机理，高阻尼合金及其复合材料，高阻尼金属材料最新研究进展，高阻尼金属材料发展中存在的问题及发展方向，高阻尼金属的应用等内容。
第一章内耗（阻尼）机理1.1、内耗（阻尼）的定义振动着的物体，即使与外界完全隔绝，其机械振动也会逐渐衰减下来。
这种使机械能量耗散变为热能的现象，叫做内耗，即固体在振动当中由于内部的原因而引起的能量消耗。
在英文文献中通用“internal friction”表示内耗。
金属橡胶阻尼元件的力学模型及减振特性研究
翻嗣 镝囊蕈站建壤术 嘲．
金 属橡 胶 阻尼元 件 的力 学模 型 及减振 特性研 究
张芳萍 ， 文欣， 樊 梁 佳
（ 北 大 学 振 动冲 击 噪 声 研 究所 ， 中 山西 太 原 ０ ０ ５ ） ３ ０ １
摘 要 ： 通过 试验 和理论 相结合 的方 法 ， 立 了金 属橡胶 材 料 的 力学模 型 ， 究 了一 种金 属 橡胶 材料 建 研
曲线 ， 总结 了不 同加速 度激励 水平 、 同广义 密度 、 同配 重对其振 动性 能 的影响 。结果表 明 ， 不 不 随着激励 力
和 负载 的 增 加 ， 减 振 效 果 更 好 。 其
关键 词 ： 属
中图分类 号 ： Ｇ １１７ Ｔ １ ． 文献标志 码 ： Ａ
动 和 冲 击 的 抑 制 问 题 。依 靠 控 制 机 器 内 产 生 动 力 的
１ 金 属 橡 胶 阻 尼 元 件振 动 的理 论 模 型 研 究
１ １ 数 学 模 型 的 建 立 ．
应用 于振 动系统 中 的非线性 元件往往 具有 非常
复杂 的本构关 系 。金 属橡 胶 材 料 减 振 系统 的位 移一
任何一 种 阻尼都 不能有效 地描 述阻 尼力 的特征 。
所 以笔者 把 总 的迟滞 恢 复 力 Ｆ分 为 弹性 力 Ｆ
和阻尼 力 Ｆ
Ｆ—Ｆ ＋Ｆ Ｆ 一∑Ｋ２ 。 Ｆ 一ｃ 主ｌ ｇ （ ） ｌ ｒ ； ｌ 。 ｎ ｘ － ｓ
ｉ ｌ —
式中： ｃ为等效 阻 尼 系 数 ； ａ为 阻 尼敏 感 指 数 。 由上 式可 知道 ， ａ越 大 ， 阻尼 力 对 速 度 的变 化 越 敏感 ， 所 以指 数又 反映 阻尼 的组 成 ， 阻尼 成 分 的 函数 。当 为
金属橡胶减振器振动及冲击特性实验研究
实 验原 理 图如 图 ２所示 图 中的 电荷 传感 器 １ 内置在 振动 台 中 ．它 与振 动 台以及控 制与 功率 放大
器三者 构成 了一 个实 时循 环 的闭环控 制 系统 ．保证
了振 动 台能产生 出所 需 的振动信 号 整个 实 验信号
的传 递过 程 为 ：由 Ｐ Ｃ机设 定 参 考信 号 ，内置 控制
冲击 时间是 影 响冲击 隔离 效果 的主要 因素 ．在 短 冲击 时增 加 冲击持 续时 间增 大 了冲击 隔离 系数 和
最大 变形 ．而在 长 冲击 时冲击 隔离 系数 和最 大变形
『 ２ １黄 协 清 ，张 铁 山 ，张 俊 华 ． 属 橡 胶 材料 隔 振 特 性 研 究 金
【１ 机 械 科学 与技 术 ，２０ ，１ （ ：９ ７ ９ ０ Ｊ． ００ ９ ６ ） ７— ８． ［ ３ ］李 中 郢 ，卢 正 人 ． 天器 用 新 型金 属 橡 胶 减 振 器 【 上 航 Ｊ ］．
图 ４ 不 同 配 重 时 的响 应 及 传 递 率
ＤＩ ＡＮＺＩＣＨＡＮＰＩ ＫＥ Ｎ ＫＡｏｘ｜ ＮＧ ＹＵ ＨＵＡ ＪＩ Ｉ ＮＧ ｓＨｔ ＡＮ Ｙ
第 ２期
金 鸣 等 ：金 属橡 胶 减 振 器 振 动 及 冲 击特 价 实验 研 究
３２ 不 同冲击 的加速 度峰 值 ．
在 无 阻尼线 性 系统 中 ．冲击 加 速度 的峰值 对 冲 击 隔离 系数 的影 响 很小 。但 对 于金 属 橡 胶 隔振 器 ， 不但 冲击 响应最 大 峰值加 速度 和最 大变 形与 冲击加 速度 峰值 有关 ．而且 冲击 隔离 系数 也 随着 冲击加 速 度 峰值 的 变化 而变 化 图 ７是 在 配 重 为 ０３ ｇ时 ．０ｋ