艦用橡膠隔振器在不同靜水壓力下的靜剛度研究

鄭偉濤 趙應龍

（1.海軍工程大學振動與噪聲研究所 武漢 430033）（2.海軍工程大學船舶振動噪聲重點實驗室 武漢 430033）

1 引言

大部分水下電子設備（如聲吶）需要完全浸沒在水里進行工作，為了減輕設備安裝基座擾動的影響，常采用橡膠隔振器進行減振。橡膠隔振器的靜剛度對水下設備的平穩操縱性較為重要[1]。橡膠隔振器在水中會受到靜水壓力作用，經查閱文獻，目前，關于靜水壓力對橡膠隔振器靜剛度的影響研究較少。

已有的橡膠隔振器靜態研究多集中于常壓空氣工況[2]。Miller[3]完善了橡膠材料的單軸拉伸、等雙軸拉伸和平面拉伸試驗規范以及試驗數據的處理方法。王利榮等利用橡膠材料的單軸拉伸和壓縮試驗數據，擬合得到橡膠材料的超彈性本構模型參數，并建立了橡膠隔振器的靜態特性有限元計算模型，計算結果與試驗結果一致[4]。張平等研究發現：橡膠材料超彈性模型在擬合橡膠材料拉伸試驗數據時的誤差越小，利用此模型計算的橡膠隔振器的靜剛度越接近試驗值[5]。何小靜等計算分析了不同應變下橡膠材料拉伸試驗數據對橡膠隔振器靜態特性的影響，發現橡膠材料越接近實際變形的應力-應變曲線，利用此曲線獲取的超彈性模型參數所計算出的橡膠隔振器靜剛度越接近試驗值[6]。

本文基于常壓空氣工況下橡膠隔振器的靜剛度研究方法，對艦用BE40型橡膠隔振器的橡膠材料進行靜態拉伸試驗，利用幾種常用的超彈性本構模型擬合拉伸試驗獲取的應力-應變數據[7]，選出擬合誤差最小的超彈性本構模型進行常壓空氣和淺水工況下橡膠隔振器靜剛度計算，并與實測值對比，驗證建模方法的可靠性。……