金屬橡膠材料高溫力學行為試驗與模擬研究

《金屬橡膠材料高溫力學行為試驗與模擬研究》是依託北京航空航天大學，由馬艷紅擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：金屬橡膠材料高溫力學行為試驗與模擬研究
• 依託單位：北京航空航天大學
• 項目負責人：馬艷紅
• 項目類別：面上項目

項目摘要

發展新型的高效阻尼材料是先進高性能航空航天、艦艇船舶等尖端武器裝備研製的迫切需求。金屬橡膠材料是應運而生的一種功能性高效阻尼材料，因特殊的製造工藝具有常用的粘彈性阻尼材料、智慧型型阻尼材料和高阻尼合金等無法比擬的優良性能。本項目以新型高效阻尼材料-金屬橡膠材料為對象，研究金屬橡膠材料的高溫力學性能、耐久性以及評價方法。通過建立高精度的高溫力學實驗平台，研究金屬橡膠材料高溫粘彈-塑性、蠕變、疲勞和損傷機理的試驗測試方法和力學行為評價方法，得到金屬橡膠材料高溫非線性應力-應變關係、蠕變變形和疲勞行為的試驗數據和曲線。在此基礎上，建立準確的金屬橡膠材料高溫非線性應力應變本構模型、蠕變模型和疲勞壽命模型和金屬橡膠高溫構件的結構最佳化設計方法。為金屬橡膠材料/結構在工程套用中的性能分析、最佳化設計和可靠性評估提供試驗和理論依據。

結題摘要

為滿足高性能航空航天、艦船潛艇等戰略裝備嚴苛環境中振動控制要求，發展了具有優良阻尼性能及高環境適應性的新型高效阻尼材料—金屬橡膠材料。本項目以金屬橡膠為對象，開展了高溫力學性能、耐久性以及評價方法相關研究。通過建立高精度的高溫力學實驗平台，研究了金屬橡膠材料高溫粘彈-塑性、蠕變、疲勞和損傷機理的試驗測試方法和力學行為評價方法，得到了金屬橡膠材料高溫非線性應力-應變關係、蠕變變形和疲勞行為的試驗數據和曲線。在此基礎上，建立了準確的金屬橡膠材料高溫非線性應力應變本構模型、蠕變模型和疲勞壽命模型和金屬橡膠高溫構件的結構最佳化設計方法。為金屬橡膠材料/結構在工程套用中的性能分析、最佳化設計和可靠性評估提供了試驗和理論依據。 在計畫時間內，申請人圓滿完成了《項目計畫任務書》中規定的研究目標和研究任務，達到了各項考核指標。在基金資助下，對金屬橡膠材料高溫力學行為研究得以深入系統開展，取得豐碩研究成果，得到國內外學者的關注，並實現向工業套用領域的成功轉化。相關研究成果總計發表文章12篇，其中SCI文章7篇（JCR Q1區5篇），EI文章3篇，包括金屬材料頂級期刊“Acta Materialia”、“Smart Materials and Structures”，以及機械振動領域頂級期刊“Journal of Sound and Vibration”。在理論與試驗研究基礎上，實現了向工業領域的成功套用轉化，申請人為我國三、四代機多個型號研製的金屬絲襯墊，有效解決了在複雜載荷作用下發動機外傳動系統的振動抑制難題。