金属橡胶减振器随机振动有限元仿真

摘要/Abstract

摘要： 提出一种金属橡胶减振器随机振动有限元仿真方法，采用正交各向异性阻尼材料模拟金属橡胶材料。相关仿真参数由金属橡胶减振器正弦扫频试验确定。对金属橡胶减振器进行正弦扫频试验和随机振动试验，利用有限元仿真软件ANSYS Workbench对金属橡胶减振器随机振动进行有限元仿真模拟，并将仿真结果与试验结果进行对比分析。研究结果表明，所提出的有限元仿真方法能够很好地对金属橡胶减振器随机振动进行仿真，且计算结果具有较高精度。

关键词: 金属橡胶减振器, 随机振动, 有限元仿真, 正交各向异性阻尼材料

Abstract: A finite element simulation method of random vibration for metal rubber damper was put forward. The orthotropic anisotropy damping material was used to simulate metal rubber, and the related simulation parameters were determined through the sine sweep experiments of the metal rubber damper. The finite element simulation of metal rubber damper random vibration was done via ANSYS Workbench. Simulation results was compared with the experimental ones. Results show that the proposed finite element simulation method can well simulate metal rubber damper random vibration and the calculation results with high accuracy.

Key words: metal rubber damper, random vibration, finite element simulation, orthotropic anisotropy damping material

中图分类号:

V252.1

邹广平, 刘泽, 刘松, 程贺章. 金属橡胶减振器随机振动有限元仿真[J]. 中国机械工程.

Zou Guangping, Liu Ze, Liu Song, Cheng Hezhang. Finite Element Simulation of Metal Rubber Damper Random Vibration[J]. China Mechanical Engineering.

参考文献

[1]赵程，贺跃进，张恒. 金属橡胶的应用研究[J]. 噪声与振动控制，2006(5)：45-47.

Zhao Cheng，He Yuejin，Zhang Hen. Application Research of Meta-rubber[J]. Noise and Vibration Control，2006(5)：45-47.

[2]敖宏瑞，姜洪源，夏宇宏，等. 金属橡胶干摩擦阻尼系统动态性能分析方法的研究[J]. 中国机械工程，2003，14(23)：2053-2056.

Ao Hongrui，Jiang Hongyuan，Xia Hongyu，et al. Research on the Description of Differential Equation of Metal Rubber Isolation System[J]. China Mechanical Engineering，2003，14(23)：2053-2056.

[3]王新，朱梓根. 环形金属橡胶减振器[J]. 航空动力学报，1997，12(2)：143-145.

Wang Xin, ZhuZigen. A Ring-like Metal Rubber Damper[J]. Journal of Aerospace Power，1997，12(2)：143-145.

[4]王平，张国玉，高玉军，等. 金属橡胶减振器在机载光电吊舱复合减振系统中的应用[J]. 振动与冲击，2014，33(5)：193-198.

Wang Ping，Zhang Guoyu，Gao Yujun，et al. Application of Metal-rubber Dampers in Vibration Reduction System of an Airborne Electro-optical Pod[J]. Journal of Vibration and Shock，2014，33(5)：193-198.

[5]李宇燕，黄协清. 承载面积对金属橡胶材料本构关系的影响[J]. 振动、测试与诊断，2010，30(5)：544-546.

Li Yuyan, Huang Xieqing. Effect of Loaded Area on Constitutive Relation of Metal-rubber[J]. Journal of Vibration Measurement & Diagnosis，2010，30(5)：544-546.

[6]Ma Yanhong，Liang Zhichao，Wang Hong，et al. Theoretical and Experimental Steady-state Rotor Dynamics of an Adaptive Air Film Damper with Metal Rubber[J]. Journal of Sound and Vibration，2013，332：5710-5726.

[7]Zhang Dayi，Ma Yanhong，Hong Jie，et al. Dynamic Mechanical Behavior of Nickel-based Superalloy Metal Rubber[J]. Materials and Design，2014，56：69-77.

[8]梅小龙，赵俊生，张保成，等. 压缩长度对金属橡胶减振器刚度的影响[J]. 噪声与振动控制，2013(1)：204-207.

Mei Xiaolong，Zhao Junsheng，Zhang Baocheng，et al. Effect of Compressed Length on the Stiffness of Metal Rubber Vibration Absorber[J]. Noise and Vibration Control，2013(1)：204-207.

[9]杨春香，周易，张虎. 金属橡胶动态隔振性能的实验研究[J]. 航空学报，2006，27(3)：536-539.

Yang Chunxiang，Zhou Yi，Zhang Hu. Research on Dynamic Performance of Metal Rubber Damper[J]. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica，2006，27(3)：536-539.

[10]Zhang B，Lang Z Q，Billings S A，et al. System Identification Methods for Metal Rubber Devices[J]. Mechanical Systems and Signal Processing，2013，39(1/2)：207-226.

[11]谢振宇，牟伟兴，窦忠才，等. 金属橡胶环和磁悬浮阻尼器对磁轴承转子系统不平衡振动的影响[J]. 中国机械工程，2010，21(6)：635-638.

Xie Zhenyu，Mou Weixing, Dou Zhongcai，et al. Influence of Metal Rubber Annuluses and Magnetic Damper on Unbalance Vibration of Active Magnetic Bearing System[J]. China Mechanical Engineering，2010，21(6)：635-638.

[12]Zhang Ruihua，Jiang Hongyuan，Zhao Keding. Damping Characteristics Analysis of Squeeze Film Damper with Metal Rubber[J]. Journal of Harbin Institute of Technology，2006，13(2)：146-150.

[13]Yan Hui，Zhang Wenjing，Jiang Hongyuan，et al. Energy Dissipation of a Ring-like Metal Rubber Isolator[J]. Chin. Phys. B，2014，23(4)：202-205.

[14]闫辉，姜洪源，刘文剑，等. 金属橡胶隔振器随机振动加速度响应分析[J]. 物理学报，2010，59(6)：4065-4070.

Yan Hui，Jiang Hongyuan，Liu Wenjian，et al. Analysis of Acceleration Response of Metal Rubber Isolator under Random Vibration[J]. Acta Physica Sinica，2010，59(6)：4065-407.

[1]	许鹏, 曾泓茗, 朱晨露, 王平, 耿明, 许勇. [车辆工程与测控]基于增强磁场涡流的高速轨道缺陷检测方法[J]. 中国机械工程, 2021, 32(04): 454-459,466.
[2]	岳彩旭;刘鑫;刘智博;谢娜;王彦武. 基于有限元仿真的拼接模具铣削用刀具优化[J]. 中国机械工程, 2020, 31(17): 2085-2094.
[3]	高成;张芮;黄姣英 ;赵冬. 高温环境下电连接器内部温度有限元仿真分析及试验[J]. 中国机械工程, 2019, 30(15): 1867-1872.
[4]	曾光1,2，3;段民封1，2;倪冰雨1，2;姜潮1，2. 机械臂架系统的非随机振动分析[J]. 中国机械工程, 2019, 30(10): 1142-1149.
[5]	崔国华1;刘健1;马良2;崔康康1. 混凝土管端口打磨机器人设计及力学性能分析[J]. 中国机械工程, 2019, 30(06): 665-671.
[6]	于辉, 邹海贝, 李伟, 翟建伟, 刘利刚, . [表面强化及损伤机理]基于结构整体性评估程序和失效评定图方法的含裂纹缺陷钢轨安全性评定[J]. 中国机械工程, 2019, 30(03): 271-278.
[7]	李成洋. [养护维修装备]采用有限元法的捣固、稳定、测量一体化仿真车设计[J]. 中国机械工程, 2019, 30(03): 359-364.
[8]	李伦1，2;赵德阳1，2;李济顺1，2，3;薛玉君2;邹声勇3;马伟1，2;杨少东1，2. 弯曲钢丝绳股内钢丝张力变化仿真与实验[J]. 中国机械工程, 2018, 29(19): 2269-2276.
[9]	丁杰, 张平. 矿用自卸车牵引变流器的振动测试及仿真[J]. 中国机械工程, 2017, 28(04): 497-503.
[10]	易仁慧;周祖德;刘明尧;季冬亮. 表面粘贴式光纤光栅传感器的动应变传递规律[J]. 中国机械工程, 2016, 27(24): 3362-3367.
[11]	任志英, 高诚辉, 陈为平, 林有希. 光学镜片亚表面损伤形成数值模拟与分析[J]. 中国机械工程, 2016, 27(19): 2675-2681.
[12]	李琳, 张峰榕, 陶建峰, 刘成良. 基于断裂力学的TBM撑靴液压缸O形圈断裂分析[J]. 中国机械工程, 2016, 27(12): 1563-1567.
[13]	高立超, 许立忠, 李冲. 单级放大机电集成压电谐波电机设计与仿真分析[J]. 中国机械工程, 2016, 27(10): 1287-1293.
[14]	刘泽祥, 康敏, 李曙生. 旋转超声电解复合加工小孔流场仿真[J]. 中国机械工程, 2016, 27(06): 748-753.
[15]	王艳, 谢建华, 刘建国, 张省. 基于瑞利分布的平面磨削温度场的仿真研究[J]. 中国机械工程, 2015, 26(4): 484-490.