【摘 要】
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高阻尼橡胶隔震支座是一种具有广阔发展前景的新型支座,隔震性和环保性都优于传统支座。其中,优良的高阻尼橡胶原料是制作隔震支座的先决条件,所以,探索和开发优异性能的橡胶材料并应用于高阻尼隔震支座有重要意义。本文设计了高阻尼橡胶复合材料的新配方,制备了四种不同配比的试样,分析了橡胶材料的硫化性能、静态和动态力学性能、阻尼性能和微观物理性能。基于材性试验,选择了优良的橡胶配方制备高阻尼隔震支座,并通过试验
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高阻尼橡胶隔震支座是一种具有广阔发展前景的新型支座,隔震性和环保性都优于传统支座。其中,优良的高阻尼橡胶原料是制作隔震支座的先决条件,所以,探索和开发优异性能的橡胶材料并应用于高阻尼隔震支座有重要意义。本文设计了高阻尼橡胶复合材料的新配方,制备了四种不同配比的试样,分析了橡胶材料的硫化性能、静态和动态力学性能、阻尼性能和微观物理性能。基于材性试验,选择了优良的橡胶配方制备高阻尼隔震支座,并通过试验和有限元模拟相结合的方法对支座的压-剪力学性能进行了系统研究。主要的工作内容与结论包括:（1）以天然橡胶和丁腈橡胶为基底材料,添加氯丁橡胶、促进剂DM和硫磺等小料混炼成生胶进行硫化试验,按照测出的最佳硫化温度和时间,分别硫化制备NR/NBR配比为100/0、85/15、70/30和50/50的四组橡胶样品。结果表明NR/NBR比值的减小会缩短硫化温度且增大扭矩。（2）对四组样品进行了静态拉伸、邵氏A硬度和电镜测试,结果表明NR/NBR比值越小,复合橡胶的硬度越大,混合性越差,但拉伸相关性能的量化值先增加后减小,其中配比为85/15的橡胶极限强度达18.9MPa,撕裂强度达112.1MPa,拉伸性能优异。（3）基于应变幅值、荷载频率和温度等因素,对样品进行了DMA粘弹性性能测试。研究表明,储能模量、损耗模量、损耗因子随应力振幅和载荷频率的增加而增加。温度影响下,NBR的加入使橡胶表现为阻尼峰值较高且玻璃化温度实现可调控,其中共混比为85/15的橡胶有限温域大且波谷阻尼值高。（4）在十二种加载工况下,四组橡胶样品的动态剪切性能试验结果显示,频率、幅值对于橡胶的剪切性能影响显著,滞回曲线包络面积随NBR用量的增大先增大后减小,其中共混比为85/15的橡胶滞回曲线最饱满,力学性能优异。相比之下耗能量最大,最适合作为高阻尼隔震支座的橡胶材料。（5）以85/15的胶料为基础,设计了一种高阻尼减振隔震支座,开展了力学试验研究,表征隔震支座力学性能的水平刚度和阻尼比等参数表现优异。同时进行了相应的数值仿真,仿真结果与试验结果吻合度较高,表明该种支座具有广阔的应用前景。
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