Page 43 - 《橡塑智造与节能环保》2025年7期

技术与装备

保了新设计能够复制原始弹性元件的动态特性和性 态信息，尤其是预期自然频率（图5），有助于确保设
能。 计的隔振器在预期运行条件范围内表现良好。
（2）迭代优化：根据测试结果对原型进行优 （2）通过研究储能模量和损耗模量的温度与频
化。这可能涉及调整材料配方、几何特征或其他因 率依赖性，逆向工程师可在广泛的运行场景中匹配目
素，以提升性能或满足预期规格。 标弹性体的动态刚度（储能模量）和阻尼性能（损耗
通过遵循这些步骤，可以有效地对弹性体减振 模量）。
元件进行逆向工程，从而深入了解其动态特性，并实
现此类组件的设计。在弹性体逆向工程中，特别是设
计能够模拟未知弹性体特性的隔振器时，储能模量
（E'）和损耗模量（E"）是至关重要的机械参数，它
们能揭示材料在动态载荷条件下的行为特征。以下是
这些模量如何发挥作用：
2.10 材料行为的表征
材料行为的表征包括以下内容：
（1）储能模量（E'）：这代表材料在变形时储存
图5 四种材料的实际固有频率
弹性能的能力。它与材料的刚度相关，对于确定弹性
体在预期恢复到原始形状的情况下（例如振动或机械
2.13 材料选择与定制
应力）如何响应变形至关重要。较高的储能模量通常
一旦逆向工程师确定了弹性体的理想储能模量
表明材料更硬且阻尼较小。
和损耗模量值，他们可以选择具有类似性能的材料。
（2）损耗模量（E"）：这表明材料吸收能量
如有必要，他们还可以通过修改或混合材料来微调模
（通常以热能形式）的能力。它与材料的阻尼特性相
量：
关。损耗模量有助于理解材料在变形过程中吸收的能
（1）混合不同类型的弹性体或添加特定添加剂
量多少，这对振动隔离至关重要。较高的损耗模量值
（如增塑剂或填充剂）有助于实现所需的储能模量和
通常意味着更好的振动阻尼能力。
损耗模量。
2.11 性能特性匹配
（2）例如，增加填料含量可能提高储能模量，
在对弹性体隔振器进行逆向工程时，不仅要匹
但会降低损耗模量，从而改变材料的刚度和阻尼特
配材料的外观，还要匹配其机械性能（即振动阻尼和
性。
能量吸收）。储能模量和损耗模量直接反映了这些性
2.14 耐久性和长期性的理解
能：
耐久性和长期性包括以下内容：
（1）储能模量可帮助逆向工程师选择具有相似
（1）储存模量也可揭示材料在长期机械应力下
刚度的基材，以确保隔振器具备相同的机械强度和变
的性能表现，这对振动隔振器的耐久性至关重要。储
形特性。
存模量较低的材料在重复应力下可能退化得更快。
（2）损耗模量将引导工程师选择具有相似能量
（2）损耗模量可揭示弹性体的能量耗散能力及
耗散特性的材料。
其在持续变形过程中的长期性能表现。过软的弹性体
这对于确保新隔振器以相同方式吸收和耗散能
可能具有较高的损耗模量，但磨损速度更快，而模量
量、提供与对照试品相当的振动隔离效果至关重要。
更均衡的材料则能提供更好的长期耐久性。
2.12 温度和频率依赖性
（3）在逆向工程弹性体隔振器时，储能模量有
温度和频率依赖性如下所述：
助于选择具有相似刚度的材料，而损耗模量则有助于
（1）储能模量和损耗模量随温度和频率变化，
匹配能量耗散特性。两者结合，可设计出与未知弹性
因此这些值可揭示弹性体的粘弹性行为。振动隔振器
体行为完全一致的隔振器，无论是振动隔离性能还是
通常在不同频率下承受变化的载荷，因此拥有这些动

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