粘弹结构在噪声与振动控制领域已得到广泛应用，然而准确地计算粘弹结构的动力学参数一直存在困难，模态应变能法及其修正方法常用作近似计算。在分析模态应变能方法和已有修正方法的原理及其相互关系的基础上，提出一种基于损耗因子幅值的新模态应变能方法，用于计算粘弹结构的损耗因子与固有频率。新方法的修正因子随粘弹结构对应模态阶次损耗因子幅值变化。取可等价为粘弹性夹层梁／板的四参数原型系统和新型高阻尼航天载荷隔振器为算例，通过与已有方法的对比分析了新方法的准确性。

针对玻璃镜片模压成型过程中无法获得精确的内部残余应力数据，本文提出使用有限元方法分析内应力变化历程及预测残余应力分布。该方法根据高温下玻璃性质近似于粘弹性材料，将五单元广义Maxwell模型的蠕变响应并入有限元计算。采用高级非线性有限元程序MSC．Marc，分别对圆柱玻璃单轴压缩和非球面透镜模压成型进行了仿真，获得了玻璃镜片成型后的残余应力分布情况。在此基础上，文章重点分析了温度和模压速度对合模后镜片内部残余应力分布的影响。实验结果表明，最大应力出现在镜片的边缘区域；较低的温度和较高的模压速度都会增大最大残余应力值。

填充橡胶材料的动态特性与预载、激振频率和激振振幅等相关。采用模型叠加方法，建立了用于计算的由填充橡胶材料制造的橡胶隔振器动态特性的弹性-粘弹性-弹塑性模型。其中，弹性模型用于表征橡胶隔振器的弹性部分，粘弹性模型用于表征橡胶隔振器动态特性与激振频率的相关性，弹塑性模型用于表征橡胶隔振器动态特性与激振振幅的相关性。对一试片进行静动态性能实验，得到其静、动刚度和滞后角，由其拟合得到了弹性、粘弹性、弹塑性模型的参数。计算了一动力总成橡胶隔振器的动态特性，并与实验结果进行了对比分析。结果表明，采用的弹性-粘弹性-弹塑性模型可以较好地表征橡胶隔振器动态特性的振幅相关性和频率相关性。其计算方法，可以用于橡胶隔振器动态特性的设计计算。

沥青混合料是一种典型的粘弹性材料，在高速行车荷载作用下路面结构承受动态荷载，所以对沥青路面结构进行动态粘弹性分析，才能更客观地反映其行为特性。对典型的沥青路面结构建立了三维动态粘弹性有限元模型，分析了路表弯沉动态粘弹性响应及影响因素。结果表明弯沉峰值的大小及出现时间受计算点离轮载距离的影响。阻尼比对弯沉峰值的影响不大，但对弯沉振动衰减速率影响较大，阻尼越大，衰减的越快。温度对弯沉峰值及振动衰减速率均有较大的影响，温度越高，振动衰减的越快。比较了不同条件下动态分析和准静态分析得到的弯沉峰值，表明动态分析得到的结果平均要大12％左右，且弯沉峰值增加百分比受横向距离的影响。

从固体发动机密封结构特点和密封可靠性出发 ,对所研究的密封结构进行分解和简化。采用接触罚单元算法 ,应用ANSYS有限元分析系统软件 ,建立橡胶密封圈的轴对称超弹性非线性问题的三维有限元分析模型 ,对固体火箭发动机密封的充分必要条件及在工况中密封界面上的接触压应力分布规律进行研究。在讨论超弹性接触问题的前提下 ,研究密封结构承受不同燃气内压时对密封接触状态的影响。通过对这些影响规律的分析 ,找出造成密封失效的可能原因 。

针对磁流变液粘弹性力学建模参数多、难度大的问题,引入分数阶微积分理论对磁流变液测试装置建立分数阶模型,通过对系统"黑箱"模型的参数识别间接研究磁流变液体的粘弹特性。在自研发的流变仪上针对不同的磁流变液体进行正弦波电流加载实验,发现分数阶模型下的理论数据能够较好地拟合实验数据,且磁流变液的粘弹性可由模型参数获得。结果表明分数阶系统模型可以从系统角度观察磁流变液体的阻尼特性,且分数阶算子与磁流变液物质参数有关。

引入分数微积分理论研究磁流变液体的粘弹特性。建立基于分数阶的Maxwell模型,采用贮能模量和耗能模量曲线,展示磁流变液的粘弹特性。在磁流变液体不同的实验条件下,理论的贮能模量和耗能模量均能与实验结果较好地拟合。结果表明,分数阶本构方程能够较好地描述磁流变液的阻尼特性,且方程分数阶算子与磁流变液物质参数有关。

实验测试了一典型液压衬套的动态特性,验证了其振幅相关性与频率相关性的耦合关系。基于网格叠加方法,建立了超弹性-粘弹性-弹塑性叠加的橡胶隔振器粘弹塑性材料模型。分别使用超弹性-粘弹性模型(VE模型)和超弹性-粘弹性-弹塑性模型(VEP模型)计算液压衬套橡胶主簧动态特性,并对计算结果进行了对比,对比结果显示使用VEP模型有助于准确表达橡胶主簧在不同振幅下对液压衬套动态特性的贡献;阐述了橡胶液压衬套的流-固耦合建模方法,将VE模型和VEP模型应用于液压衬套动态特性的流-固耦合计算分析,对比结果显示,VEP模型更能表现液压衬套的振幅相关性和频率相关性的耦合特征。所采用的方法可有效指导液阻橡胶隔振器的前期开发设计。