一类抗冲击载荷的新型橡胶减振器
李晓颜
黄加才王建月
赵云峰
（航天材料及工艺研究所，北京100076）
陈江涛
文摘针对某惯测装置冲击环境恶劣的问题，采用理论分析和有限元模拟相结合的方法，研制了能同时兼顾缓冲和阻尼减振的减振器。试验表明，研制的新型橡胶减振器使惯性测量装置的冲击响应由100g下降到30.3多，同时兼有阻尼减振效果。
关键词惯测装置，有限元，尼，缓冲，减振器
Design of One New Type Damper for Resisting Shock Load
LiXiaoyan
HuangJiacai
iWangJianyue2
Zhao Yunfeng
Chen Jiangtao
(Aerospace Research Institute of Materials & Processing Technology,Beijing100076)
AbstractInertial measurement units often suffer from harsh shock environment.By theory analysis and FEM,a new type of damper was developped. While the new type of damper was installed, test results showed that the shock response descended from 100 g to 30.3 g, indicating the new damper is of excellent shock resistance ability and anti vibration at the same time.
KeywordsIMU，FEM，Damping，Shockresistance，Damper
0引言
装备发展的高速化和大功率化，带来了强烈的振动和高分贝的噪声冲击向题。宽频带随机激振引起结构的多共振效应，可以使电子器件失效，严重影响装备的可靠性。阻尼减振技术是抑制振动、冲击与噪声的有效途径，改善结构及仪器设备动态力学环境的有效手段，已广泛应用于火箭、导弹、卫星、飞机、舰船和车辆上的仪器仪表、导航设备和电子系统等[1-3]
橡胶减振器作为阻尼减振技术的一种，具有以下优点：
(1)可设计性强，可通过调整橡胶配方组分来控制硬度，满足对各方向刚度和强度的要求；
(2)有适当的阻尼，有利于越过共振区，衰减高频振动和噪音；
（3）冲击刚度高于静刚度和动刚度，有利于冲击变形[4-6]。
某定位惯测装置，承受的冲击载荷峰值达到100 g，作用时间为5ms，超出了其最大承受50g冲击载荷的能力，严重影响了惯测装置的正常工作，迫切需要对其进行缓冲处理。本文采用理论分析和有限元
收稿日期：2012-11-05
模拟相结合的方法，研制了一种能同时兼顾缓冲和减振的橡胶减振器，显著降低了惯性测量装置的冲击响应，有效改善了其动态力学环境，同时满足了减振要求。
1减振器设计
1.1减振器结构设计
橡胶减振器结构设计应遵循以下几个原则：（1）尽可能保证三个方向的动态刚度一致；（2)为使减振器的阻尼足够大，应尽量让减振器的橡胶发生剪切变形：（3）保证减振器有尽可能大的线性范围。
传统橡胶减振器采用实心结构，在冲击载荷作用下，由于橡胶材料的非线性因素影响，减振器的刚度会随着冲击位移的增大而迅速增大，从而造成冲击响应过大；或者在大载荷冲击作用下，减振器金属件与安装基础发生碰撞从而造成冲击响应过大。将实心结构改为空腔式结构，可以最大限度提高其冲击位移，从而能够储存更多的冲击能量，提高设备的抗冲击能力。
考虑到惯测装置安装空间的要求，本文设计了如图1所示的空腔式结构的橡胶减振器。
作者简介：李晓颜，1978年出生，硕士，主要从事阻尼减振技术研究。E-mail;xyan78@163.com
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万方数据
宇航材料工艺http://www.yhclgy.com2013年第1期