本课题是哈尔滨工业大学校科学研究基金资助项目(HIT.2001.70).所谓金属橡胶是将不同直径的不锈钢金属丝绕成螺旋状,经特殊的工艺方法,将一定质量的、拉伸开的、螺旋状态的金属丝有序的排放在冲压或碾压模具中,然后用冷冲压的方法而成型的.用该方法成型的零件,是一种均质的弹性多孔物质,既具有所选金属固有的特性,又具有类似橡胶的弹性.其内部结构是金属丝相互交错勾联形成的类似于高分子结构那样的空间网状结构,在受到振动位移时可以耗散大量能量而起到阻尼作用.金属橡胶技术是一种特别适用于航空航天环境的关键技术,金属橡胶材料的研制成功,不仅扩大了已有金属材料的适用范围,而且解决了某些构件在特殊工作环境中对材料提出的特殊性能要求,它可以满足空间飞行器上的特殊需要,解决高温、高压、高真空、超低温及剧烈振动等环境下的减振、过滤、密封等问题.由于这种材料有以上许多显而易见的优点,因此它在各个领域具有广泛的应用前景.虽然金属橡胶有以上一系列优点,但它对载荷变化幅度较大的隔振对象,以金属橡胶为材料制成的减振器往往不能满足对象全工作过程的减振阻尼需求,这是由于单一金属橡胶构件的刚度曲线线性度差,构件变形极易饱和,而变形饱和后其阻尼能力会急速下降.解决上述问题的出路在于将刚度特性不同的金属橡胶元件加以组合匹配,获得刚度特性线性区间范围增大的新型减振器.本文利用Zwick电子万能材料试验机,研究了新型减振器组合刚度的静态性能;同时通过分析金属橡胶材料结构特征,提出了用双线性滞迟模型来描述其非线性恢复力,建立了金属橡胶减振器的动力学模型.采用能量法对建模的非线性方程进行线性化,并且利用总体最小二乘法对此类方程进行参数辨识.在软件设计中,本文分析了数据采集与处理系统需要实现的功能,并利用LabWindows/CVI作为软件开发平台,编写了虚拟仪器软面板.结果表明,由不同金属橡胶减振阻尼元件互相组合成的减振器大大增加了其刚度特性的线性范围.通过Matlab仿真得到系统的输出位移响应,并和实验结果比较,证明了该动力学模型的描述方法是可行的.