金属丝网橡胶材料是一种完全由金属丝编织成的多孔复合材料,与传统螺旋卷制金属橡胶材料相比,改进了成型工艺,剔除了制备过程中大量的手工工艺干扰,提高机械化程度,重合度更高,拥有更稳定的力学性能。由于其具有承载能力高、阻尼大、耐高温、耐低温、耐老化、抗油抗腐蚀等优良特性而强于传统橡胶,多用于航空航天、船舶、军事武器等军工工业。金属丝网橡胶材料力学性能表现为类橡胶的超弹性特性,但不同于天然橡胶材料的粘弹性阻尼性质,其在减振机理上表现为干摩擦阻尼,即通过受载变形后产生的金属丝之间的滑移摩擦消耗能量。故在此基础上,设计了一种对称结构的金属丝网橡胶减振器,根据此类减振器的结构特点,建立了金属丝网橡胶材料减振耗能理论模型,并通过试验验证模型准确性,给出了理论模型的有限元仿真应用,本文具体内容如下:1.设计了对称式结构的组合金属丝网橡胶减振器,并以此结构为基础,利用参数分离的思想建立了组合减振器的刚度迟滞理论模型,将减振器受循环载荷加载时的恢复力-位移迟滞曲线分解为弹性恢复力曲线和干摩擦阻尼力曲线的叠加,以此定义减振器两个关键参数:等效刚度和干摩擦阻尼系数。建立了等效刚度理论模型,推导出等效刚度与成型参数定量关系,本文中忽略体积改变造成的刚度非线性,仅考虑了初始相对密度造成的等效刚度非线性。结合金属丝网橡胶试件成型特点,提出了非线性干摩擦阻尼模型的建立,定义干摩擦阻尼系数描述减振器能量耗散特性。2.通过进行减振器及组合减振器静态迟滞试验,研究了试件初始相对密度、减振器预紧量、试验加载幅值及弹簧刚度对组合减振器静态迟滞力学特性的影响,分解试验恢复力-位移曲线,计算得到各试验组等效刚度、单位体积耗散能量及能量耗散系数,对比分析评价参数随以上变量因素的变化规律。获取了金属丝网橡胶刚度迟滞理论模型相关参数,对比试验参数及迟滞曲线,分析误差。3.对金属丝网橡胶减振器进行动力学定频试验,利用控制变量的方法研究了试件初始相对密度、加载振幅及加载频率对减振器动刚度、额定载荷固有频率和阻尼比的影响规律。4.结合金属丝网橡胶刚度迟滞理论模型,计算金属丝网橡胶材料仿真参数,采用正交各向异性材料模型模拟金属丝网橡胶,利用ANSYS Workbench有限元仿真软件对组合金属丝网橡胶减振器进行迟滞力学特性进行有限元仿真模拟,并将仿真所得的减振器恢复力-位移曲线与试验曲线进行对比,研究结果表明,仿真结果与试验结果误差较小,所用仿真方法能够很好的描述组合金属丝网橡胶减振器迟滞特性,并可以此方法对其他试验条件下的减振器迟滞特性进行模拟计算。5.在验证所提出的有限元仿真模型可靠的前提下,利用ANSYS Workbench有限元仿真软件对组合金属丝网橡胶减振器进行模态分析和随机振动仿真,讨论了试件相对密度、组合减振器弹簧刚度对其固有频率、减振效率、随机振动响应均方根加速度和响应PSD曲线的影响规律以及振动量级对减振效率、随机振动输入/响应均方根加速度和响应PSD曲线的影响规律。