胶泥吸能器耗能机理及优化设计方法研究

胶泥吸能器是一种比较理想的隔振、抗冲防护设备，由于其耗能机理的复杂性导致人们对其耗能机理认识的不足，限制了该类吸能器在重大能源领域的推广和利用。为了解决该问题，本项目拟以胶泥选材方法和吸能器结构设计理论为目标展开研究。首先研究胶泥材料行为对吸能器主要性能指标的影响机制，建立胶泥材料的选择方法。然后基于胶泥流体管道稳态流、两平板间稳态流、管道启动流和两平板间启动流的研究，通过胶泥稳态流和启动流耦合理论模型的建立，探索吸能器结构对胶泥流动特性的影响，揭示胶泥吸能器耗能机理。结合胶泥吸能器的经验力学模型，推导出结构优化设计公式，开发吸能器样机进行试验，验证该优化设计公式的可行性。达到为设计理想的核电厂设备安全防护吸能器提供科学依据的目的。

本项目从核电厂实际振动工况着手，提炼出核电厂用胶泥吸能器的工作参数。以探索胶泥吸能器的耗能机理，建立该类吸能器的设计方法为目的展开了研究。首先研究了胶泥材料的粘弹性，明确了胶泥材料对吸能器耗能特性的影响机理，建立了胶泥材料的选择方法。然后基于胶泥材料在吸能器结构里的流动特性研究，探索了吸能器结构对胶泥流动特性的影响，结合胶泥吸能器的经验力学模型，推导出了结构优化设计公式，并研发了胶泥吸能器样机展开实验。基于振动试验和冲击实验，验证了胶泥吸能器的力学模型，并优化了设计公式，该设计公式系统化了粘弹性胶泥吸能器的设计方法。最后从理论分析和试验验证两个方面证明胶泥吸能器的工作特性优于核电厂已有阻尼器，可以尝试将胶泥吸能器应用于核电厂管系的安全防护中。