基于谐振频率的橡胶减振器贮存寿命预测*
2021-12-13郭瑞毅涂春潮任玉柱
新技术新工艺 2021年11期
郭瑞毅,涂春潮,任玉柱
(1.中国航发北京航空材料研究院,北京 100095;2.中国航发北京航空材料研究院有限公司,北京 100095)
橡胶减振器具有结构简单、重量轻、刚度易于调节等特点。其中,由于硅橡胶材料本身优良的耐高低温性能和阻尼易于调节的特点[1-6],硅橡胶减振器在航空、航天、兵器、船舶等使用环境较为苛刻的领域应用较为广泛。橡胶减振器按照结构分类可分为压缩性、剪切型以及压剪混合型。压缩型可靠性高但减振效果最差,剪切型硅橡胶减振器减振效果最好但其疲劳性能不足,因此,目前航空惯性导航系统经常使用压剪混合型硅橡胶减振器。
橡胶材料作为一种熵弹性物质,存在物理老化以及化学老化。老化会使得橡胶出现硬化或者变软、失去弹性等现象,从而影响其力学性能。前人在橡胶的老化规律、老化机理以及老化寿命预测方面有大量的研究[7-9]。这些研究通常是以压缩永久变形或拉伸强度等作为参数[10-15],采用Arrhenius方程进行预测。而橡胶减振器在使用过程中更加关注的是减振器刚度的变化,以及由于这个变化所造成的减振系统的一阶谐振频率的改变。工程上无法将压缩永久形变或拉伸强度与橡胶减振器的一阶谐振频率建立数学模型,因此难以根据工程实际情况给出合理的寿终值,使得单纯根据橡胶材料的寿命加速试验不够客观。然而能否直接以橡胶减振器的一阶谐振频率为参数,采用Arrhenius方程对橡胶减振器进行老化寿命的研究却鲜有报道。……
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