金属橡胶隔振器的非线性动力学

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1、第19卷第12期中国有色金属学报2009年12月Vol.19No.12TheChineseJournalofNonferrousMetalsDec.2009文章编号：1004-0609(2009)12-2216-06金属橡胶隔振器的非线性动力学122高永毅，陈安华，郭源君(1.湖南科技大学物理学院，湘潭411201；2.湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室，湘潭411201)摘要：在考虑金属橡胶隔振系统的非线性刚度和非线性迟滞恢复力的基础上，建立金属橡胶隔振器的非线性动力学方程。采用谐波平衡法研究由基础激励的金属橡

2、胶隔振器的非线性振动特性和振动稳定性，导出频率响应方程，讨论非线性因素的影响，得出稳定区和不稳定压的分界线方程。结果表明：迟滞恢复力所引起的非线性因素使主共振频率左移，并得出刚度非线性和迟滞恢复力的忽略条件。关键词：金属橡胶隔振器；非线性振动；频率响应特性；稳定性中图分类号：TH17;TH113文献标识码：ANonlineardynamicsofmetalrubberdamper122GAOYong-yi,CHENAn-hua,GUOYuan-jun(1.CollegeofPhysics,HunanUniversityof

3、ScienceandTechnology,Xiangtan411201,China;2.HunanProvincialKeyLaboratoryofHealthMaintenanceforMechanicalEquipment,HunanUniversityofScienceandTechnology,Xiangtan411201,China)Abstract:Thenonlineardynamicsequationincludingnonlinearstiffnessandhysteresisresiliencewasd

4、eveloped.Thefrequencyresponseequationwasderivedandthenonlinearvibrationcharacteristicsandstabilityofthemetalrubberdampertoaseismicexcitationwereanalyzedbythemethodofharmonicbalance.Theeffectofnonlinearfactorswasstudied.Thedivisionequationofthevibrationstabilityand

5、instabilityareawasobtained.Theresultsshowthatthenonlinearparametersbyhysteresisresilienceresultintheleftremovalofthemainresonance,andtheconditionofthenonlinearstiffnessandhysteresisresilienceneglectedareobtained.Theconclusionsarehelpfultotheaccuratedesignandeffect

6、analysisofmetalrubberdamper.Keywords:metalrubberdamper;nonlinearvibration;frequencyresponsecharacteristic;stability金属橡胶是由于具有橡胶的弹性而得名，从其内热应力疲劳以及老化现象，引起弹性阻尼特性的退化，部组成来看，它仍是金属，是将金属丝卷成螺旋形、且抗污染、酸腐蚀能力差，使用频率范围窄的缺点，以使它们相互勾联嵌合、在经过加工成型为一种类似是适用于恶劣环境使用的优良材料，而金属橡胶构件于橡胶分子结构的空间网状

7、多孔结构的特种材料，可在特殊环境下表现出的优良性能是其它构件所无法比以根据需要将其制成各种结构形状。金属橡胶材料将拟的。同时，将该材料制成隔振器，在系统的共振区弹性与多孔性集于一身，它具有阻尼大、吸收冲击能、阻尼较大，可以有效地抑制共振；而在系统的隔振区不惧高低温作用和不易老化等特点，可以弥补目前常阻尼较小，使系统具有良好的隔振效率，因此，它是用的橡胶隔振材料的弹性、阻尼特性易受环境温度的一种很好的阻尼隔振材料。所以，金属橡胶材料作为[1−2]影响，散热系数小，在交变载荷作用下容易发热产生隔振器件在航空航天等领域日益得到广

8、泛的重视。基金项目：国家自然科学基金资助项目(50775071)；湖南省科技计划资助项目(2008FJ3037)；湖南省教育厅重点资助项目(06A018)收稿日期：2009-08-25；修订日期：2009-11-18通信作者：高永毅，教授，博士；电话：0731-58290188；E-mail:gaoyo