以辅助动力装置（APU）橡胶隔振器为研究对象,建立了橡胶隔振器非线性分数导数动力学模型.提出了橡胶隔振器5参数分数导数频率相关性和振幅相关性并联模型.该模型能够使用较少的参数描述APU橡胶隔振器在宽广频率范围内的黏弹性特性.还分析研究了各参数对APU橡胶隔振器储存模量和损失模量的影响,利用数值求解的方法给出定量结果.研究结果表明并联模型能更好地描述APU橡胶隔振器宽广频率范围内的动态特性.为橡胶隔振器设计应用提供了理论基础.

填充橡胶材料的动态特性与激振频率及激振振幅相关。采用本构模型叠加的方法,建立填充橡胶材料的超弹性-黏弹性-弹塑性本构模型。超弹性模型用于表征橡胶材料的弹性特性,黏弹性模型和弹塑性模型分别用于表征橡胶材料动态特性的激振频率和激振振幅相关性。给出了模型中参数的识别方法,以及橡胶元件的动态特性与激振频率及激振振幅相关性的计算方法。由橡胶试件的简单剪切实验数据拟合得到本构模型参数,利用流固耦合分析方法计算某液压衬套的动态特性并与实验数据进行了对比分析。结果表明,建立的超弹性-黏弹性-弹塑性本构模型可以较好地表征橡胶材料动态特性的振幅相关性和频率相关性,可用于液压橡胶元件动态特性的预测与优化设计。

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。

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。