【摘 要】
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海军舰艇是国防中至关重要的武器装备之一,其中管路系统的减隔振将直接影响其服役性能。由于应用环境复杂多样,往往有高低温、腐蚀、辐照等恶劣服役环境,在这种环境下的减振需求显得更为严格。传统的减振材料一般选择高分子橡胶,但橡胶在复杂环境下的减振性能严重受影响,尤其是高温环境下管路系统的减振问题逐渐凸显出来。本文以金属橡胶代替传统高分子橡胶作为减振材料,可以弥补传统橡胶在复杂环境下减振性能的缺陷。本文主要
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海军舰艇是国防中至关重要的武器装备之一,其中管路系统的减隔振将直接影响其服役性能。由于应用环境复杂多样,往往有高低温、腐蚀、辐照等恶劣服役环境,在这种环境下的减振需求显得更为严格。传统的减振材料一般选择高分子橡胶,但橡胶在复杂环境下的减振性能严重受影响,尤其是高温环境下管路系统的减振问题逐渐凸显出来。本文以金属橡胶代替传统高分子橡胶作为减振材料,可以弥补传统橡胶在复杂环境下减振性能的缺陷。本文主要针对狭小空间下高温环境管路系统减振难题做深入研究。设计符合需求的管路包覆阻尼结构,制备包覆用薄片型金属橡胶。设计实验测试系统并对包覆阻尼结构做实验研究。指出耗能特性表征量,以损耗因子和耗能来表征包覆阻尼结构的耗能特性。分析了温度、振幅、频率和金属橡胶密度等主要参数对包覆阻尼结构耗能特性的影响。包覆阻尼结构属于管路系统的微元结构,为研究管路系统的振动还应做整体系统的分析。本文基于工程实际应用中管路的安装环境,对于两点支撑的管路包覆阻尼系统做物理模型简化。基于脉冲响应矩阵来描述支撑结构和管路,同时对其做动力学分析,建立高温包覆管路系统模型和运动学方程,分析其动态特性,为分析非线性包覆管路阻尼结构等类似结构提供了一个可靠的依据。设计管路包覆阻尼结构减振性能实验,搭建实验台架,将包覆阻尼结构应用到管路系统中。理论上推导出金属橡胶具有变刚度、变阻尼特性,通过实验研究金属橡胶减振性能随温度、激振量级、金属橡胶密度、包覆层数和安装预紧量等影响因素的变化规律。以包覆阻尼结构的实验测试为基础,建立管路包覆阻尼结构模型,基于迟滞回线精确分解方法建立其非线性泛函本构关系模型。采用时域识别的参数识别方法对所建模型中的参数做识别,得到非线性弹性恢复力系数、阻尼系数和阻尼成分因子等具体参数,最终得到包覆阻尼结构的本构关系。与实验测试数据对比后验证了所建模型的合理性与准确性,为管路减振的研究提供了理论与实验依据。
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