本项目主要就金属橡胶材料细观特征、压缩变形细观机理及刚度模型、疲劳损伤微观机理及损伤表征方法开展了研究。针对金属橡胶材料压缩变形曲线呈现的线性、软特性和硬化三个不同的特征阶段,从材料的典型结构特征出发,研究了材料压缩变形的细观物理机制,着重研究了金属线匝之间的挤压滑移特征,用压缩变形物理机制解释了试件相对密度、厚度和材质对其载荷变形曲线影响的内在原因。通过对金属橡胶材料典型成型工艺过程的全面分析,提出了悬臂梁模型,考虑悬臂梁的空间分布,建立了金属橡胶刚度计算模型,并考察了滑移摩擦对刚度的影响,对不同材料及制造工艺参数对金属橡胶材料刚度的影响进行了分析。针对金属橡胶材料的疲劳损伤特点,从微观角度分析了金属橡胶材料的疲劳损伤机理;基于金属橡胶构件承载能力和耗能性能衰减特性,从宏观唯像角度提出了线性刚度损伤因子、三次刚度损伤因子和阻尼损伤因子;通过考察损伤因子随振动周期的变化规律,从细观角度分析了金属橡胶材料疲劳损伤演化机制。通过X射线衍射分析,研究了不锈钢丝经冷拉拔工艺后的内部晶格组织和空洞缺陷的变化;利用疲劳损伤不锈钢金属丝断口形貌分析,研究了金属橡胶材料疲劳断裂机理。
英文主题词Metal Rubber;Microscopic characteristic;Stiffness model;Fatigue characteristic;Damage attribute