复合型金属橡胶力学性能的理论及试验研究

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1、０ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓｙ博士学位论女复合型金属橡肢力学性能的理论及读验研究作者姓名：胡嘉麟指导教师：朱俊强研究员郭宝亭正高级工程师：５中国科学工程热物理研究所学位类别：学术型博士学科专业：动力机械及工程培养单位：中国科学院工程热物理研究所２０１８年６月ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ博士学位论女复合型金属橡胶力学性能的理论及试验研究作者姓名：胡嘉麟指导教师：朱俊强研究员

2、郭宝亭正高级工程师中国科学工程热物理研究所学位类别：学术型博士学科专业：动力机械及工程培养单位：中国科学院工程热物理研究所２０１８年６月ＴｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍｅｔａｌｒｕｂｂｅｒＡｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｓｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓｙｙｉｎａｒｔｉａｌｆｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｐ

3、ｑｆｏｒｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆＤｏｃｔｏｒｏｆＰｈＵｏｓｏｈｐｙｉｎＰｏｗｅｒＭａｃｈｉｎｅｒａｎｄＥｎｉｎｅｅｒｉｎｙｇｇＢｙＨｕＪｉａｌｉｎＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒＰｒｏｆｅｓｓｏｒＺｈｕＪｕｎｑｉａｎｇＰｒｏｆｅｓｓｏｒＧｕｏＢａｏｔｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎＴｈｅｒｍｏｈｓｉｃｓｇｇｐｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓｙＪｕｎｅ２０１８中国科学院大学研究生学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研宄工作所

4、取得的成果。尽我所知，除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研宄成果。对论文所涉及的研宄工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明或致谢。作者签名：曰期：冰“中国科学院大学学位论文授权使用声明本人完全了解并同意遵守中国科学院有关保存和使用学位论文的规定，即中国科学院有权保留送交学位论文的副本，允许该论文被查阅，可以按照学术研究公开原则和保护知识产权的原则公布该论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存、汇编本学位论文。涉密及延迟公开的学位论文在解密或延迟期后适用本声

5、明。作者签名：：％辦＊师签名早曰期：日期：＞丨摘要摘要一金属橡胶作为种全金属的阻尼材料，，因其不惧高、低温高阻尼比等特点已被广泛应用于航空航天、舰艇船舶、武器装备等各个领域的振动抑制中。而目一前的金属橡胶制品中，均以单金属丝卷为主要设计特点，这导致在设计具有特定阻尼，、刚度的金属橡胶成品时，可变参数的选取范围窄。基于此本文创新性地提出了一种由多种金属丝卷构成的“复合型金属橡胶”的概念。建立了复合型金属橡胶的理论模型，；开展了金属橡胶材料的准静态、动态试验得到了多种参数对复合型金属橡胶力学性能参数影响的变化规律，并结合试验数据

6、完善了理论模型；最后，将复合型金属橡胶应用到某转子系统中，开展了减振性能和性能稳定性的验证工作。具体概括如下。首先一，创新性地提出由多种金属丝卷构成的复合型金属橡胶这概念。根据金属丝卷在复合型金属橡胶中的分布形式，提出了基于力与变形等效的复合型金“”一属橡胶等效单元等概念，；利用状态因子统了等效单元的三种接触状态并创新性地提出了利用试验数据计算宏观状态因子的方法，；在此基础上建立了能反映复合型金属橡胶材料刚度及阻尼性能的理论分析模型，对于制作符合性能预期的复合型金属橡胶成品提供设计基础。其次，对复合型金属橡胶单元体开展准静态试验研究。利用

7、迟滞回线得到了反映复合型金属橡胶的静态力学性能的切线模量及耗散因子等参数；针对单元体相对密度、承载方向、应变幅值及金属丝比例等参数变化下的复合型金属橡胶材料，开展其宏观准静态力学行为的试验研究，掌握多种参数变化下该新型材料静态力学特性的变化规律。“，开展复合型金属橡胶的动态力学特性试验研宄然后。利用相同振幅下耗”“”－散能量相同的等效关系，分别将复合型金属橡胶等效为弹簧粘性阻尼系统“”弹簧－滞后阻尼系统，并得到了两种等效系统之间阻尼性能参数的变换关系及；一在总结现有测试方法的基础上，