金屬橡膠材料及工程應(yīng)用

第一篇金屬橡膠概論

第1章緒論

1.1金屬橡膠概念

1.2金屬橡膠成型工藝概述

1.3金屬橡膠主要應(yīng)用領(lǐng)域概述

1.4金屬橡膠研究概況

1.4.1金屬橡膠制備工藝技術(shù)研究概況

1.4.2金屬橡膠性能表征理論研究概況

1.4.3金屬橡膠工程應(yīng)用技術(shù)理論研究概況

1.4.4金屬橡膠工程應(yīng)用概況

參考文獻(xiàn)

第二篇金屬橡膠制備技術(shù)

第2章制備金屬橡膠的金屬絲

2.1金屬絲牌號(hào)選擇

2.1.1彈簧鋼絲的分類及使用特性

2.1.2化學(xué)成分對(duì)不銹鋼的組織和性能的影響

2.1.3金屬橡膠原材料——奧氏體不銹鋼絲

2.2金屬絲冷拉拔工藝

2.2.1鋼絲拉拔時(shí)受力分析

2.2.2拉拔變形區(qū)內(nèi)金屬流動(dòng)特點(diǎn)

2.2.3金屬的不均勻流動(dòng)和應(yīng)力的不均勻分布對(duì)金屬絲性能的影響

2.3冷拉拔金屬絲微觀組織結(jié)構(gòu)

參考文獻(xiàn)

第3章金屬絲螺旋卷繞制技術(shù)

3.1半自動(dòng)有芯軸螺旋卷繞制

3.1.1半自動(dòng)有芯軸螺旋卷繞制設(shè)備

3.1.2絲線張力測(cè)量系統(tǒng)

3.1.3引線角β計(jì)算

3.1.4纏繞參數(shù)對(duì)螺旋卷成型質(zhì)量的影響

3.2數(shù)控?zé)o芯軸螺旋卷繞制

3.2.1數(shù)控?zé)o芯軸螺旋卷繞制設(shè)備

3.2.2螺旋卷成型過(guò)程中金屬絲表面損傷機(jī)理與潤(rùn)滑介質(zhì)選擇

3.2.3螺旋卷成型工藝參數(shù)的優(yōu)化

參考文獻(xiàn)

第4章金屬橡膠毛坯制備技術(shù)

4.1傳統(tǒng)手工鋪砌毛坯技術(shù)

4.2數(shù)控螺旋卷纏繞毛坯技術(shù)

4.3數(shù)控螺旋卷鋪設(shè)毛坯技術(shù)

4.4數(shù)控金屬絲編織—嵌槽毛坯技術(shù)

參考文獻(xiàn)

第5章金屬橡膠沖壓成型技術(shù)

5.1沖壓模具設(shè)計(jì)

5.1.1大尺寸長(zhǎng)方體金屬橡膠沖壓模具

5.1.2大尺寸薄壁圓環(huán)狀金屬橡膠沖壓模具

5.1.3異形金屬橡膠沖壓模具

5.2沖壓工藝設(shè)計(jì)

5.3影響金屬橡膠沖壓成型質(zhì)量的因素

參考文獻(xiàn)

第6章金屬橡膠后期處理技術(shù)

6.1金屬橡膠制品的振動(dòng)穩(wěn)定

6.2金屬橡膠制品的熱處理穩(wěn)定

6.2.1回火溫度對(duì)金屬橡膠制品宏觀結(jié)構(gòu)尺寸的影響

6.2.2回火溫度對(duì)金屬橡膠制品力學(xué)性能的影響

6.2.3回火溫度對(duì)不銹鋼絲微觀組織的影響

參考文獻(xiàn)

第7章金屬絲高溫抗氧化涂層工藝技術(shù)

7.1高溫抗氧化涂層方法

7.2表面鋁涂層處理

7.2.1表面預(yù)處理

7.2.2料漿法涂層

7.2.3粉末固滲法

7.2.4熱浸鍍鋁法

7.3表面鈍化法

7.4不同高溫抗氧化涂層工藝分析

參考文獻(xiàn)

第8章制備金屬橡膠的非圓截面絲熱軋制技術(shù)

8.1非圓截面金屬絲熱軋?jiān)O(shè)備

8.1.1熱軋制原理

8.1.2軋制過(guò)程中溫度控制

8.1.3軋輥設(shè)計(jì)

8.2軋制過(guò)程中金屬絲的受力及變形分析

8.2.1軋制過(guò)程的理論分析

8.2.2軋制過(guò)程的有限元分析

8.3軋制工藝參數(shù)對(duì)三角型不銹鋼絲微觀組織的影響

8.3.1試件與測(cè)試方法

8.3.2軋制成型三角型不銹鋼絲的顯微組織

8.3.3軋制成型三角型不銹鋼絲內(nèi)部孔洞體積分?jǐn)?shù)的測(cè)定

8.3.4軋制成型三角型不銹鋼絲的物相分析

8.4軋制工藝參數(shù)對(duì)三角型不銹鋼絲力學(xué)性能的影響

8.4.1軋制成型三角型不銹鋼絲拉伸實(shí)驗(yàn)

8.4.2軋制成型三角型不銹鋼絲硬度實(shí)驗(yàn)

8.4.3不銹鋼絲冷軋成型過(guò)程的強(qiáng)化

8.4.4三角型不銹鋼絲不同溫軋或熱軋溫度對(duì)其力學(xué)性能的影響

參考文獻(xiàn)

第9章金屬橡膠電脈沖放電強(qiáng)化工藝技術(shù)

9.1基于LabVIEW虛擬測(cè)控技術(shù)的電脈沖放電設(shè)備設(shè)計(jì)

9.1.1電脈沖放電設(shè)備組成

9.1.2電脈沖放電設(shè)備工作原理

9.2金屬橡膠電阻特性

9.2.1金屬橡膠組織結(jié)構(gòu)特征與宏觀電阻形成

9.2.2金屬橡膠電阻規(guī)律實(shí)驗(yàn)研究

9.3金屬橡膠熔焊機(jī)理

9.3.1金屬橡膠熔焊方法

9.3.2電阻焊電源

9.3.3脈沖電源產(chǎn)生的趨膚效應(yīng)

9.4金屬橡膠燒結(jié)質(zhì)量評(píng)估

9.4.1常見(jiàn)電阻焊焊接質(zhì)量評(píng)估方法

9.4.2基于動(dòng)態(tài)電阻變化率的金屬橡膠燒結(jié)質(zhì)量評(píng)估方法

9.5金屬橡膠電脈沖放電強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)

9.5.1實(shí)驗(yàn)設(shè)備及元件

9.5.2實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果分析

參考文獻(xiàn)

第三篇金屬橡膠性能表征理論

第10章金屬橡膠力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)研究

10.1拉伸實(shí)驗(yàn)

10.2壓縮實(shí)驗(yàn)

10.3剪切彎曲實(shí)驗(yàn)

10.4松弛實(shí)驗(yàn)

10.5金屬橡膠力學(xué)特性

參考文獻(xiàn)

第11章金屬橡膠壓縮性能研究

11.1金屬橡膠壓縮變形典型載荷一變形曲線

11.1.1不同變形階段及其特征

11.1.2加卸載曲線特征及其能量耗散

11.1.3不同變形階段的相對(duì)滑動(dòng)模式

11.2金屬橡膠壓縮變形時(shí)微觀滑移實(shí)驗(yàn)研究

11.2.1微位移加載裝置設(shè)計(jì)

11.2.2金屬橡膠線匝滑移現(xiàn)象捕捉

11.2.3金屬橡膠不同變形階段線匝滑移特征

11.3金屬橡膠壓縮變形微觀物理機(jī)制

11.4金屬橡膠工藝參數(shù)對(duì)壓縮性能的影響

11.4.1相對(duì)密度ρMR的影響

11.4.2厚度h的影響

11.4.3材質(zhì)（E、G）的影響

參考文獻(xiàn)

第12章金屬橡膠本構(gòu)模型研究

12.1金屬橡膠壓縮變形本構(gòu)模型研究方法

12.2基于微彈簧組合的金屬橡膠壓縮變形本構(gòu)模型

12.2.1金屬橡膠細(xì)觀結(jié)構(gòu)特征

12.2.2金屬橡膠壓縮變形本構(gòu)模型

12.2.3模型的實(shí)驗(yàn)研究

12.3基于變長(zhǎng)度懸臂曲梁的金屬橡膠本構(gòu)模型

12.3.1金屬橡膠細(xì)觀變形模型

12.3.2金屬橡膠宏觀變形本構(gòu)模型

12.3.3金屬橡膠試件壓縮實(shí)驗(yàn)及模型驗(yàn)證

參考文獻(xiàn)

……

第13章金屬橡膠阻尼表征方法研究

第14章金屬橡膠內(nèi)部線匝摩擦磨損研究

第15章金屬橡膠內(nèi)部線匝疲勞斷裂研究

第16章金屬橡膠疲勞損傷與表征方法研究

第17章金屬橡膠高/低溫環(huán)境力學(xué)行為

第18章金屬橡膠海洋腐蝕環(huán)境力學(xué)行為

第四篇金屬橡膠工程應(yīng)用技術(shù)理論

第19章金屬橡膠空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的參數(shù)化模型及性能預(yù)測(cè)

第20章金屬橡膠隔振器實(shí)驗(yàn)研究與動(dòng)力學(xué)建模

第21章金屬橡膠隔振器參數(shù)識(shí)別方法Ⅰ

第22章金屬橡膠隔振器參數(shù)識(shí)別方法Ⅱ

第23章金屬橡膠隔振器參數(shù)識(shí)別方法Ⅲ

第24章金屬橡膠隔振器參數(shù)識(shí)別方法Ⅳ

第25章金屬橡膠隔振系統(tǒng)響應(yīng)計(jì)算方法

第26章金屬橡膠非線性組合結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析方法

第五篇金屬橡膠工程應(yīng)用

第27章金屬橡膠在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用

第28章金屬橡膠在民用領(lǐng)域的應(yīng)用

彩圖

《金屬橡膠材料及工程應(yīng)用》全面系統(tǒng)地介紹在減振緩沖領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的金屬橡膠材料及其工程應(yīng)用?！督饘傧鹉z材料及工程應(yīng)用》共分五篇。第一篇為金屬橡膠概論，簡(jiǎn)要介紹金屬橡膠的概念、成型工藝流程、國(guó)內(nèi)外金屬橡膠研究概況及其主要應(yīng)用領(lǐng)域；第二篇為金屬橡膠制備技術(shù)，主要介紹由軍械工程學(xué)院金屬橡膠工程研究中心首創(chuàng)并已應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)的金屬橡膠制備設(shè)備與工藝；第三篇為金屬橡膠性能表征理論，主要介紹在金屬橡膠力學(xué)性能表征、疲勞損傷、高/低溫及海洋腐蝕環(huán)境下力學(xué)行為等方面取得的創(chuàng)新性成果；第四篇為金屬橡膠工程應(yīng)用技術(shù)理論，主要介紹金屬橡膠空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的參數(shù)化模型及性能預(yù)測(cè)、金屬橡膠隔振器實(shí)驗(yàn)研究與動(dòng)力學(xué)建模、參數(shù)識(shí)別及響應(yīng)計(jì)算、金屬橡膠非線性組合結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析方法，為金屬橡膠的工程應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)理論基礎(chǔ)；第五篇為金屬橡膠工程應(yīng)用，主要介紹金屬橡膠在軍事和民用領(lǐng)域的工程應(yīng)用實(shí)例。

深入分析金屬橡膠材料組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和物理、機(jī)械性能的基礎(chǔ)上，確認(rèn)金屬橡

膠材料在工程中具有極其廣闊的應(yīng)用前景，主要應(yīng)用領(lǐng)域包括：

(1)采用耐高溫的金屬橡膠減振墊后，可使發(fā)動(dòng)機(jī)等管道振動(dòng)事故大為減少;

(2)采用金屬橡膠隔振器后，可以減少航天器太陽(yáng)能帆板的振動(dòng)，顯著提高對(duì)地偵察衛(wèi)星及無(wú)人機(jī)拍照分辨率和清晰度;

(3)兼顧孔隙散熱和吸聲特性的MR材料能綜合解決熱防護(hù)及噪聲抑制問(wèn)題;

(4)具有多孔隙毛細(xì)作用MR制造的各類性能優(yōu)良的熱管和常規(guī)熱管相比具有可彎曲變形以適應(yīng)結(jié)構(gòu)形狀的特點(diǎn)，特別適合于飛行器的應(yīng)用;

(5)采用薄金屬殼裹帶彈性的MR制造的O型密封圈比不帶MR的‘空心O型密封圈’的密封效果要好得多;

(6)工作溫度范圍寬、介質(zhì)穩(wěn)定性好、有效孔隙度高、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)的MR制造的性能優(yōu)良的過(guò)濾器、減壓器和調(diào)壓器，可用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和氣動(dòng)、液壓系統(tǒng);

(7)與其它防摩材料(氟塑料等)相復(fù)合制造的彈性金屬塑料(EMP)軸承，可提高軸承的工作壽命，與其它多孔隙材料軸承相比，金屬橡膠軸承的彈性與阻尼特性更好，從而更有利于安裝和提高使用壽命。

金屬橡膠隔振器、隔振墊特點(diǎn)

1、 具有橡膠的彈性和多孔金屬的孔隙特性;

2、 獨(dú)特的阻尼特性為精密儀器、儀表提供專屬的精確隔振;

3、 三維等剛度隔振器，對(duì)隔離空間任意方向的振動(dòng)和沖擊能力近似相同;

4、 全環(huán)境適應(yīng)性、存儲(chǔ)、使用壽命長(zhǎng)：耐高低溫(-80℃--1000℃)、耐鹽霧、霉菌、潮濕、臭氧、油脂、真空、日照、核輻射、塵埃和各種有機(jī)溶劑腐蝕;

5、 變剛度特性：載荷與變形關(guān)系呈現(xiàn)非線性，即出現(xiàn)剛度漸軟效果，會(huì)降低系統(tǒng)空間方向的“固有頻率”。使本品隨外激勵(lì)量級(jí)的增加，“固有頻率”減小，因此具有良好的隔振效果;

6、 變阻尼特性：在共振區(qū)內(nèi)阻尼顯著增大，能有效抑制共振峰值，在隔振區(qū)內(nèi)阻尼迅速減小，因而具有優(yōu)良的阻尼減振特性;

7、 結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕;

8、 低蠕變特性：避免因隔振器蠕變引起導(dǎo)線、導(dǎo)管因沖擊而扯斷、開(kāi)裂，以及設(shè)備下沉、傾斜而導(dǎo)致的剛性碰撞;

9、方便現(xiàn)場(chǎng)拆卸、更換隔振器另部件。

是研究如何設(shè)計(jì)和制備橡膠構(gòu)件，以及應(yīng)用金屬橡膠構(gòu)件實(shí)現(xiàn)阻尼減振、過(guò)濾、密封、節(jié)流等獨(dú)特功能的關(guān)鍵技術(shù)。制備金屬橡膠元件的原材料是直徑為0.05-0.3mm的不銹鋼或鋼絲。其制作工藝獨(dú)特，制備成的構(gòu)件可以滿足航空航天、空間飛行器及民品工況的特殊需要，解決高溫、低溫、高壓、高真空及劇烈振動(dòng)等環(huán)境下的阻尼、減振、過(guò)濾、密封、節(jié)流、熱傳導(dǎo)等問(wèn)題。金屬橡膠構(gòu)件既具有所選金屬的固有特性，又具有類似于橡膠一樣的彈性。在空間環(huán)境下不蒸發(fā)，不懼高溫和低溫，不怕空間輻射和粒子撞擊，選擇不同的金屬還可以耐腐蝕環(huán)境，且無(wú)老化的可能，是傳統(tǒng)橡膠的最佳替代品。我國(guó)對(duì)金屬橡膠構(gòu)件的研究起步較晚，但金屬橡膠零件在空間飛行器上的應(yīng)用已引起各級(jí)主管部門的重視，航空航天領(lǐng)域各科研部門對(duì)金屬橡膠構(gòu)件提出了全面需求。金屬橡膠產(chǎn)品在我國(guó)具有廣泛的應(yīng)用市場(chǎng)。