众所周知,很多先进的技术都来源于军事技术的发展,飞机、导弹、舰艇和战车都在最恶劣的环境中工作。因此,工部门对减震技术的要求尤为迫切,如潜艇的主要优势在于其隐蔽性,而震动与噪声是破坏潜艇隐蔽性的主要因素。振动与噪声过大,使潜艇非常容易被声纳发现而遭到毁灭性的打击,为此,各国海军投入了大量的人力、物力和财力进行减振降噪技术的研究。
金属橡胶(MR)材料是一种均质的弹性多孔物质。经特殊的工艺方法,将一定质量的、拉伸开的、螺旋状态的金属丝有序排放在冲压或碾压模具中,然后用冷冲压的方法压制成形,采取必要的热处理工艺,因其具有类似橡胶材料的弹性和阻尼性能,同时保持金属外观。
金属橡胶材料内部结构是金属丝之间相互嵌合、勾联而形成的类似于高胶分子结构的空间网状大分子链接形态。这种孔隙材料受到外力作用时产生变形,微观上表现为内部线匝产生类似于橡胶分子链的剪切、弯曲和扭转变形,金属丝接触点之问发生挤压、滑移和摩擦:宏观上呈现出类似弹塑性的非线性迟滞泛函本构关系,可以耗散大量的振动能量。
金属橡胶材料同比其他减振材料相比,其主要优势:
(1) 阻尼性能好由于金属橡胶刚度的非线性而具有很好的冲击减振效果,最大阻尼比可达0. 23 左右,且加工方便,可制备成各种复杂形状。
(2) 环境适应能力强,耐高、低温、大温差,耐腐蚀、耐油污、耐疲劳、耐湿、耐老化、高压、高真空、超低温及剧烈振动等环境、不怕空间辐射和粒子撞击。
(3) 可用于复杂载荷作用减振器,能够承受二维载荷甚至空间载荷作用。
(4) 结构、性能具有可设计性,金属橡胶不仅刚度可设计,而且孔隙度可调,毛细作用易于控制,为其广泛应用提供了基础。
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