噪声与振动控制

噪声与振动控制 ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (3): 75-81.

• 振动理论与数值解法 • 上一篇    下一篇

锰铜阻尼合金的非线性力学特性特征参数确定方法

张斌1，张凌翔1，刘艳2, 3，熊亚军2   

  1. ( 1. 上海申通地铁集团有限公司，上海200237； 2. 上海材料研究所，上海200437；
    3. 上海材料研究所上海市工程材料应用与评价重点实验室，上海200437 )
  • 收稿日期:2022-10-24 修回日期:2023-02-10 出版日期:2024-06-18 发布日期:2024-06-18

Determination Method of Nonlinear Mechanical Characteristic Parameters of Mn-Cu Damping Alloy

  • Received:2022-10-24 Revised:2023-02-10 Online:2024-06-18 Published:2024-06-18

PDF

摘要： 锰铜阻尼合金非线性力学特性的特征变化规律已被广泛研究，但如何通过仿真准确描述其非线性力学行为，并对由其制成的结构件进行设计与优化，是对其进行工程应用研究的前提与关键。基于超弹性模型和并联流变模型(Parallel Rheological Framework，PRF)，描述一种典型孪晶型阻尼合金材料的非线性力学特性，重点讨论由单轴拉伸试验和动态机械分析(Dynamic Mechanical Analysis，DMA)试验确定PRF模型特征参数的方法：通过拟合单轴拉伸试验数据得到超弹性模型参数；基于多应变DMA三点弯曲频率扫描实验，通过实验数据拟合得到线性黏弹性Prony 级数模型，通过PRF 模型进行参数转换，将线性黏弹性模型参数转化为非线性PRF 模型初始参数；结合超弹性模型，采用Isight 软件对PRF模型参数进行优化，确定锰铜阻尼合金的非线性力学特性特征参数；最后，在Ω 型锰铜阻尼合金支座的顶部施加竖向扫频激励，通过扫频试验数据和仿真计算结果对比，验证该锰铜阻尼合金材料的非线性力学模型在实际仿真应用中的可靠性。结果表明，PRF模型可较好模拟锰铜阻尼合金非线性动态力学行为，为锰铜阻尼合金结构设计提供更高精度的仿真结果。

关键词: 振动与波, 锰铜阻尼合金, 应变幅值相关性, 非线性, 有限元仿真, 并联流变模型