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《慣性平臺(tái)新型金屬橡膠減振器非線性特性分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、慣性平臺(tái)新型金屬橡膠減振器非線性特性分析王佳民，裴聽國(guó)(中國(guó)航天科技集團(tuán)第16研究所.西安710100)摘要概述了金屬橡膠材料的構(gòu)成及特性在簡(jiǎn)要介紹庫(kù)侖摩擦阻尼產(chǎn)生機(jī)理的基礎(chǔ)上?通過對(duì)干摩擦理想模型及線性雙滯遲恢復(fù)力的分析?運(yùn)用非線性振動(dòng)理論中的諧波平衡法及傅立葉級(jí)數(shù)分析技巧，對(duì)含有位移三次非線性的粘性阻尼雙線性滯遲隔振系統(tǒng)進(jìn)行了硏究;通過對(duì)不同參數(shù)下系統(tǒng)振動(dòng)遞率變化規(guī)律的分析，得出了一些有用的結(jié)論?為慣性平臺(tái)新型金屬橡膠減振器(以下簡(jiǎn)稱MRD)的研制提供了理論依據(jù)，矢鍵詞：慣性平臺(tái)：金屬橡膠；減振器；非線性
2、；分析中圖分類號(hào)：V4I612文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：100021328(2()()4)03202562060刖呂MRD是為適應(yīng)新型號(hào)武器系統(tǒng)惡劣力學(xué)環(huán)境條件而研制的一種新型慣性平臺(tái)減振器。它不僅具有較好的動(dòng).靜態(tài)特性,在高真空、高低溫條件下儀正常工作,而且抗腐蝕、保存期不受限制，從而克月E了目前平臺(tái)常用橡膠減振器隨時(shí)間老化這一致命垂點(diǎn)因此,MRD具有廣闊的應(yīng)用前景，尤其是在冊(cè)空航天等軍事領(lǐng)域＞由于MRD影響動(dòng).靜態(tài)特性參數(shù)的因素較多，其設(shè)計(jì)目前在國(guó)內(nèi)主要依靠經(jīng)驗(yàn)及試湊，缺乏系統(tǒng)的理論基礎(chǔ).因而MRD在慣性平
3、臺(tái)上的應(yīng)用尚處于探索階段1金屬橡膠材料(MRM)的構(gòu)成及特性金屬橡膠材料(MctalRubbcrMaterm1),簡(jiǎn)稱MRM,是一種新型精細(xì)結(jié)構(gòu)材料。它是由金屬絲經(jīng)過螺旋成型拉長(zhǎng)纏繞毛坯.模壓等幾道工序制成,由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是金屬絲相互交錯(cuò)勾聯(lián)形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，類似于橡膠的大分子結(jié)構(gòu)，因而得名。11金屬橡膠材料(MRM)的構(gòu)成MRM是用細(xì)金屬螺旋絲來代替高聚物中的螺旋分子鏈，通過金屬螺旋絲的各種纏繞方式和壓制成型，來模擬螺旋分子通過化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)最終形成體型高聚物的過程，金屬螺旋絲之間的相互勾聯(lián)相當(dāng)于高聚物中支
4、化鏈節(jié)的作用，因此稱其為金屬橡膠材料?；贛RM的構(gòu)成機(jī)理，因此，它具有類似于橡膠的彈塑性性質(zhì)。在受到振動(dòng)力作用時(shí)，由于細(xì)金屬螺旋絲之間的摩擦、滑移、擠壓和變形，可以耗就大量的能量而起到大阻尼粘彈性材料的作用;同時(shí),它是由金屬絲制成的具有空狀結(jié)構(gòu)的金屬制品，苗具有很高的靜、動(dòng)態(tài)強(qiáng)度?通過選用不同的金屬絲，既可以在無腐蝕、非高溫條件下應(yīng)用，也可以在高溫有腐蝕的惡劣環(huán)境中正常工作，而且保存期不受限制?也不會(huì)產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì),可以在高真空環(huán)境中使甩總之，這種材料既具有較高的損耗因子來消科振動(dòng)能量?又具有較好的導(dǎo)熱性能
5、，克服了一般橡膠材料和粘彈性材料對(duì)溫度過于敏感的缺點(diǎn)由于MRM具有上述優(yōu)異性能,而且這種材料的研究和應(yīng)用在國(guó)內(nèi)基本上還處于起步階段?因此,研制出這種材料并用來制作新型減振器，不但可行,而且具有非常廣闊的應(yīng)用前景
6、。2庫(kù)侖摩擦阻尼的產(chǎn)生機(jī)理及其理想模型MRD在受到振動(dòng)位移時(shí)，會(huì)由于金屬絲間的摩擦、擠壓和變形而耗散大量的振動(dòng)能量，因此可以歸于庫(kù)侖摩擦阻尼減振器一類21庫(kù)侖摩擦阻尼的產(chǎn)生機(jī)理及其理想模型在機(jī)械結(jié)構(gòu)產(chǎn)生振動(dòng)的過程中,當(dāng)相互壓緊的兩個(gè)表面有滑動(dòng)趨勢(shì)或者出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，這兩個(gè)表面之間就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)抵抗繼續(xù)滑
7、動(dòng)的反力，這就是干摩擦力、也稱為庫(kù)侖摩擦力。由干摩擦力而產(chǎn)生先肉眼看上去很光滑的工程表面,放在顯微鏡下觀察時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)它是由許多個(gè)顯然不規(guī)則的尖峰和凹谷所組成:當(dāng)兩個(gè)表面在載荷的作用下發(fā)生接觸時(shí)、表面上多數(shù)微凸體的尖端處產(chǎn)生局部焊合2,同時(shí)許多峰谷彼此嚙合。若有一側(cè)向力F施加于上表面使兩個(gè)表面有相對(duì)滑動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)，焊合處及嚙合的峰谷間即產(chǎn)生阻力，只有當(dāng)力F大于這些尖峰和焊合處的強(qiáng)度而產(chǎn)生剪切時(shí)?兩表面才會(huì)產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng),這個(gè)剪切力就是這兩個(gè)表面間的最大靜摩擦力。物體表面產(chǎn)生相對(duì)滑移后?殘存的和新生的峰谷在載荷作用下
8、又會(huì)產(chǎn)生局部焊合和嚙合.因此，接觸面上仍然有阻力，這就是動(dòng)摩擦力。一般情況下.滑動(dòng)過程中焊合點(diǎn)和嚙合峰谷數(shù)比靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)少,嚙合得也比較淺，所以，動(dòng)摩擦力比靜摩擦力要由于時(shí)間.溫度運(yùn)動(dòng)歷程(記憶效應(yīng))甚至濕度都會(huì)影響靜摩擦力的大小，因此，從滿足工程計(jì)算精度要求出這樣，庫(kù)侖摩擦力可以表示為：)AJVVr>0鬥二IZV,<0G)式(1)中:A為摩擦副間的摩擦系數(shù);八為接觸表面的正壓力;V，為摩擦副間的相對(duì)速度上式通常簡(jiǎn)寫為：Ff=A/Vsgn(yr；(2)式⑵中：1Vr>0sgn(Vr)=0Vr=0L1Vr<0因此
9、，在一個(gè)具有庫(kù)侖摩擦阻尼的單自由度系統(tǒng)中,可以得到如圖1(G所示的庫(kù)侖摩擦理想模型即鄧哈達(dá)(DenHartog)模型宀。庫(kù)侖摩擦力&與位移的關(guān)系可用圖1(b)表示,其時(shí)域波形為理想方波,見圖1(c)。AB(b)庫(kù)侖摩擦力與位移的關(guān)系(b)Relatbnshipbetweencoulombfrictbnforceanddisplacement■■A*145jLt：Y?■03(-/xJV2,■3F(c)
