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T型减振橡胶支座及材料力学性能研究

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乏燃料一般通过专用机车运输到地质稳定、地震活动少、人烟稀少的场地处理。车辆在起动、加速、制动及货车在编组场上进行编组时，都会产生冲击作用，由于所装载货物的特殊性，其在运输过程中的振动安全性显得特别重要。设置减振支座为一种较好的控制结构响应的方式。由于乏燃料运输容器在运输过程中对动态响应的特殊要求，需要对其减振支座进行单独的设计。橡胶材料由于具有超弹性、大变形等性能，在变形与复原的过程中能起到减振消能的功效，为一种较好的减振消能材料，在工业中经常与金属材料结合在一起构成减振支座，并且在各个领域已经得到了广泛的应用。
　　 本文对一种用于乏燃料运输容器运输减振的T型橡胶支座进行了研究。T型橡胶支座的组成材料为硫化橡胶，根据使用环境特征对其在常温和低温下分别对硫化橡胶进行单轴拉伸、压缩、平面拉伸实验及动态压缩实验研究，并对T型橡胶支座进行了不同温度下的拉伸、压缩、剪切力学性能实验研究。通过分析实验数据，得到了描述硫化橡胶拉伸性能的Yeoh本构参数。研究实验结果得出如下主要结论：
　　 (1)硫化橡胶随着应变率的增加，橡胶抗压强度增加。在6.67×10-3s-1～6.67×10-1s-1应变率范围内，随着应变率的增加，相同应变下应力增加小，可以认为在应变率小于10-1s-1时其抗压强度不变；而在应变率在550s-1～1280s-1范围内时，随着应变率的增加，相同应变下应力增加较明显。
　　 (2)硫化橡胶在温度的降低时，其抗拉、抗压及抗剪强度增大，变形能力减小。在高应变下，温度对硫化橡胶的影响比较明显。
　　 (3)T型橡胶支座在温度降低时，其承载能力增大，变形较小；理论上，在拉伸时，发生中部收缩，侧截面较小一方收缩较大，破坏发生在截面较小两侧，压缩时，由于橡胶体变形受到金属面约束，中间橡胶受力最大，破坏从橡胶中部开始；剪切时，剪切和弯曲联合作用，试件上下表面受力最大，破坏发生在橡胶上下表面。
　　 (4)橡胶体内缺陷的存在，在外力作用下，缺陷部位造成应力集中，橡胶支座先是从缺陷处开始破坏，缺陷四周橡胶分子链随后被拉断，从而使橡胶支座完全破坏。

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