贮存条件下橡胶隔振器动力学性能变化研究

吴连军

(中国工程物理研究院总体工程研究所，四川绵阳 621900)

橡胶、泡沫等高分子材料在贮存、使用过程中会发生应力松弛、老化等现象，使结构的动力学性能发生变化，因此需要对橡胶隔振器在贮存过程中动力学性能的变化规律进行研究［1－5］。

本文从试验和有限元计算两个方面对贮存过程中橡胶隔振器的动力学性能变化情况进行研究。首先通过贮存前后的正弦扫描试验获得采用隔振器进行连接的试件上的加速度响应，然后通过有限元计算模拟试验得到不同试验状态下隔振器单元的弹性模量和结构的模态阻尼比。通过对试验和计算结果进行比较分析，获得隔振器在贮存过程中动力学性能的变化规律。

1 试验

试验模型如图1所示。试验分为贮存前和贮存1年后正弦扫描试验。共采用5个试验结构，其隔振器橡胶的预压量分别为 0、0.2、0.5、0.7、1.0 mm。

图1 试验模型

通过对模型进行初步分析，结构1阶模态(由隔振器变形引起的试件轴向振动)固有频率为100 Hz左右，而底板和试件模态固有频率高于900 Hz。在500 Hz以下对试件进行正弦扫描试验时，底板和试件的变形很小，可以看作刚性结构。因此将试验的扫描频率范围定为20～500 Hz。

贮存前的试验振动量级为0.5 g(g=9.8 m/s2，下同)，线性扫描速率为1 Hz/s，振动台增益为10%，电荷放大器为1 000 mv/g。试验采用四点平均的方法进行控制。试验时底板与振动台间的连接螺钉拧紧力矩为20 N·m。

5个试验结构在贮存前试验完成后，整体从振动台上拆卸下来，在实验室自然状态下贮存1年，然后进行贮存后试验。……