船舶輔機(jī)減振結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及力學(xué)特性分析.pdf

1、隨著船舶海洋領(lǐng)域的發(fā)展，船舶對低振動(dòng)、小噪聲的要求不斷提高，在復(fù)雜的海洋環(huán)境下減振降噪材料不僅要高強(qiáng)、抗壓、高阻尼和耐磨，還要具有耐老化、耐腐蝕、壽命長等需求。普通橡膠材料已不能滿足船舶行業(yè)應(yīng)用的要求，而氟橡膠（FKM）雖然性能優(yōu)良，適合海洋環(huán)境，但其強(qiáng)度低、阻尼溫域窄。已有的研究表明，添加無機(jī)陶瓷粉體如SiC和B4C等可以顯著提高氟橡膠的性能，本研究擬進(jìn)一步采用無機(jī)陶瓷填料對氟橡膠進(jìn)行改性處理，以期進(jìn)一步提高氟橡膠的強(qiáng)度、改善剛度穩(wěn)定

2、性以及耐老化性能。
　　本文利用改性SiC和B4C陶瓷粉體通過機(jī)械共混法制備了FKM復(fù)合材料。對復(fù)合材料進(jìn)行了硫化、拉伸、老化及動(dòng)態(tài)力學(xué)性能等進(jìn)行了測試，研究了SiC和B4C及其含量比 FKM復(fù)合材料硫化性能、基本力學(xué)、老化性能和阻尼性能等的影響；分析了SiC和B4C顆粒對氟橡膠的增強(qiáng)和改性機(jī)理；設(shè)計(jì)并制造了船舶輔機(jī)用阻尼減振器，模擬并預(yù)報(bào)其靜剛度。
　　研究結(jié)果表明，單一和混合改性陶瓷粉體改性 FKM復(fù)合材料具有較好的硫化

3、加工性能。SiC和B4C陶瓷粉體的添加，提高了氟橡膠的硬度，其中B4C顆粒的含量對氟橡膠的硬度影響更大。隨著SiC和B4C陶瓷粉體填量的增大，復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度增大；隨著SiC和B4C含量比的增加，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度先增加后減小，當(dāng)SiC和B4C含量比為2:8時(shí)，(SiC+B4C)/FKM復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度最大，達(dá)13.8MPa。添加SiC陶瓷顆粒后，F(xiàn)KM復(fù)合材料老化后的硬度增加，隨著SiC陶瓷顆粒含量的增加，SiC/FKM復(fù)合材料老化后

4、的硬度逐漸增加，而添加B4C陶瓷顆粒后，F(xiàn)KM復(fù)合材料老化后的硬度降低，添加SiC和B4C混合陶瓷粉體后，F(xiàn)KM復(fù)合材料老化后的硬度升高，隨著SiC和B4C含量比的增大，復(fù)合材料老化后的硬度值呈現(xiàn)先增后減的態(tài)勢。添加SiC陶瓷粉體提高了FKM復(fù)合材料老化后的拉伸強(qiáng)度，添加B4C陶瓷顆粒降低了FKM復(fù)合材料老化后的拉伸強(qiáng)度，混合陶瓷粉體的添加提高了FKM復(fù)合材料老化后的拉伸強(qiáng)度，但隨著SiC和B4C含量比的增加，復(fù)合材料的老化后的拉伸強(qiáng)度

5、值增加趨勢逐漸減弱。
　　單一和混合陶瓷粉體的添加均使 FKM復(fù)合材料的最大損耗因子值下降，但玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高，氟橡膠高溫區(qū)域的阻尼性能提高，有效阻尼溫域也得到了提高。隨著SiC和B4C含量比的增加，氟橡膠高溫區(qū)域的阻尼性能提高。隨著 B4C含量的增加， B4C/FKM復(fù)合材料的振動(dòng)幅值和阻尼比呈先增大后減小的趨勢，而隔振系統(tǒng)的一階固有頻率逐漸增大。當(dāng)B4C含量為15％時(shí)，B4C/FKM復(fù)合材料的阻尼比增加至0.24，繼續(xù)增加B