復(fù)雜條件下粘彈阻尼材料本構(gòu)關(guān)系研究及阻尼結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、本文針對ZN-17和ZN-33粘彈阻尼材料在復(fù)雜條件(寬溫、寬頻和寬動態(tài)位移)下對其力學變形行為(動力阻尼特性和蠕變特性)進行較系統(tǒng)深入的實驗研究和其本構(gòu)表征研究；對三種阻尼結(jié)構(gòu)(約束阻尼板結(jié)構(gòu)、T型阻尼器結(jié)構(gòu)和復(fù)合阻尼結(jié)構(gòu))進行了優(yōu)化設(shè)計分析，并研制開發(fā)阻尼結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計平臺軟件。 本文的研究內(nèi)容包括： (1) 對ZN-17和ZN-33粘彈阻尼材料進行了寬溫、寬頻和寬動態(tài)位移條件下的動態(tài)掃描實驗，討論了溫度、頻率和動態(tài)位

2、移對材料動力阻尼特性的影響?；趧討B(tài)實驗結(jié)果，采用非線性最小二乘法，得到了含溫度、頻率、動態(tài)位移三參量的材料損耗因子及儲能模量擬合表達式，并通過誤差分析確定表達式的有效性。 (2) 采用幾種經(jīng)典粘彈性模型一標準機械模型(標準線性固體模型、Burgers模型)和分數(shù)導數(shù)RT模型對上述兩種材料復(fù)模量的頻率響應(yīng)曲線的預(yù)言能力進行了評估。評估結(jié)果表明標準機械模型不能描述材料的動力阻尼特性，分數(shù)導數(shù)RT模型只能較好地反映材料動力行為的頻率

3、特性?；赗T模型，提出了修正的M-RT模型，通過與實驗結(jié)果的比較表明該模型能同時較好地描述材料在寬溫、寬頻和寬動態(tài)位移下的動力阻尼特性。 (3) 對上述兩種材料進行了不同溫度、不同應(yīng)力下的蠕變實驗。采用經(jīng)典粘彈性本構(gòu)模型(標準線性固體模型、Burgers模型)對材料蠕變行為的預(yù)言能力進行了評估。預(yù)言評估表明：線性粘彈模型可近似描述ZN-33材料在實驗工況下蠕變變形特性，但不能描述ZN-17材料的蠕變特性，因為該材料的蠕變應(yīng)變表

4、現(xiàn)出強的非線性應(yīng)力相關(guān)性。 (4) 針對ZN-17材料蠕變行為具有非線性應(yīng)力相關(guān)性的特點，本文既采用了時間-應(yīng)力等效原理進行等效線性化處理的描述方法，又提出了一個非線性蠕變本構(gòu)模型。提出的非線性蠕變本構(gòu)模型，能較全面地描述材料的非線性蠕變特性。 (5) 在阻尼結(jié)構(gòu)(約束阻尼板結(jié)構(gòu)、T型阻尼器結(jié)構(gòu)和復(fù)合阻尼結(jié)構(gòu))振動實驗的基礎(chǔ)上，建立了含參變量的有限元模型，應(yīng)用NASTRAN程序?qū)Y(jié)構(gòu)進行不同幾何參數(shù)、不同材料參數(shù)下的仿真