药柱装药钻削成形过程中,以其特殊的粘弹性材料加工的复杂性和环境温度的敏感感知等因素,使在实际加工过程中加工参数的选择变得比较困难。加工参数的选择直接影响钻削温度,温度的高低侧面影响加工效率和安全性,因此研究钻削参数对钻削过程中的温度影响规律对指导生产是十分必要的。以少见的钻削粘弹性材料为例,通过仿真计算和实验验证,研究了主轴转速、进给速度和环境温度对钻削温度的影响规律。结论表明粘弹性材料钻削与金属钻削具有一定的相似之处,但是切削热和摩擦热的影响关系与材料的韧性有关。研究发现药柱的粘弹性材料在40℃左右时,温度上升明显变缓,这是由于不同材料的温升特性不同。并且根据已知数据得出在环境温度为20℃,转速160r/min,进给速度为1.7mm/s时,最高温度变化相对稳定,且处于较安全温度控制范围。

基于粘弹性材料的随机性对粘弹性结构的振动特性进行了分析.研究了模量模型的随机性对结构固有频率和模态损耗因子的影响.在模型的随机性中分别考察了常复数模型、Kelvin_Voigt模型和三参数标准流变学模型.结果表明,粘弹性材料参数的随机性对粘弹性结构的模态损耗因子的影响还是比较大的.因此,对粘弹性结构采取随机分析是非常必要的.

粘弹性材料(VEM)的本构关系随频率和温度的变化而变化,对粘弹结构难以进行动特性分析及控制研究.基于Hamilton原理,给出了一种建立约束层阻尼(CLD)板动力学方程的新建模方法,建模时,考虑到VEM的纵向位移影响,并引入虚拟自由度,导出了标准二阶定常线性系统模型,从而避免因粘弹性材料导致的高阶非线性方程.采用GHM方法描述VEM的本构关系,它能直接与有限元法融合.算例分析了夹芯层为ZN-1型粘弹性材料的CLD悬臂板的动态特性,并与相关文献中的计算及试验结果进行比较,计算结果更加准确,表明新建模方法是准确的.

为了实现粘弹性材料在高频段上的声学参数测量,提出一种自由场测量方法,通过测量目标的水下散射声场指向性,计算目标散射场声压的前几阶勒让德系数,建立以目标的材料声学参数为变量的数学模型,并运用遗传算法进行参数反演.仿真结果表明以铝球的杨氏模量（E）为例,不存在声场误差的情况下反演精度可达0.0014%,铝球散射场的实验数据也提供了较高的参数反演精度.将此方法应用于中高频段上某种成分的粘弹性材料参数测量,成功地获取了其在此频段上的声学参数.提高目标散射场的测量精度有利于目标材料反演精度的提高.此方法避免了对声压相位的测量,减少了影响精度的因素.

本文在用悬臂梁法测量粘弹性材料的复剪切模量时,采用误差分析的方法来拓宽复剪切模量的测试频率并提高其测试精度。文章分析了影响粘弹性材料复剪切模量的主要因素,引入了误差放大因子,讨论各因子对复剪切模量最终测量值的影响,提出了选择合适的试件尺寸并采用误差放大因子控制的方法,可以提高测试频段和测试精度。最后通过实验验证了此方法,并把复剪切模量的测试频率提高到5kHz左右。

基于主动约束层阻尼结构及独立模态振动控制方法，利用压电驱动器／传感器和粘弹性材料与薄板构成的复合层压阻尼结构，在理论研究的基础上^[1]，对一组悬壁板结构进行了试验研究，给出了部分试验研究结果，分析总结了主动约束层阻尼结构的主要优缺点。

本文介绍了一种基于virtual.lab软件的粘弹性材料吸声性能计算方法。首先通过动态热机械仪(DMA)测量材料在不同温度下的低频动态力学性能,依据温频等效(WLF)原理拓展得到材料在宽频范围内的动态力学性能,进而计算出材料的声学参数。依据材料的声学参数便可由virtual.lab软件计算出材料的吸声性能。利用本方法计算了两种橡胶材料的吸声性能,与声管实测结果进行了对比,两者结果基本一致。

从应用角度对小目标壳体进行了高频近似，利用声传播理论和粘弹性理论推导了敷设薄吸声层多层结构的声场特性。提出用敷设多层粘弹性材料代替敷设单层吸声层，以实现吸声层的阻抗渐变。计算敷设多层薄吸声层结构的高频回声特性，并分析了吸声层阻抗渐变存在的规律及其对吸声性能的影响，给出了改善其吸声性能的方法。分析结果表明：吸声层总厚度相同时，具有合适阻抗配比的阻抗渐变结构能够改善吸声模型性能。最后，通过对敷设某型聚脲和橡胶材料多层结构的仿真，验证了结论的正确性。

本文采用Thomson-Haskell方法计算了在钢板上覆盖橡胶和高分子聚合物对于反射及透射声波所产生的影响并且研究了在橡胶层下填充不同厚度的粘弹性高分子聚合物对于压力声波的衰减作用。本文还给出了具有不同空洞体积比的填充材料的减噪效果。