Evaluation of Rubber-Metal Vibration Isolator Resource Indicators of Vibration Protection Systems of Aviation Equipment
DOI:
https://doi.org/10.22213/2413-1172-2025-4-64-72Keywords:
vibration protection system, failure criteria, limit state, rubber-metal vibration isolatorAbstract
The main purpose of vibration-insulating structures is to absorb source disturbances to a damped object or from an object to the base of a technical system. Hence, the task of damped object vibration protection and vibration insulation of a disturbance source appears. The most important part of a vibration isolator is its elastic element, made of an elastic material. The design of vibration isolators should provide their application in both reference and suspension loading diagrams. The design of technical systems in special cases does not provide for the vibration isolator replacement for an extremely long time. Application of rubber-metal vibration isolators in vibration protection systems for mechanisms and equipment working under increased continuous vibration loads requires an assessment of life-time rate so as to determine the possibility of their further operation. In this regard, a method for conducting experimental studies being the basis for research rubber-metal vibration isolator with nonlinear load characteristics, was developed in the present paper. The amplitude-temperature model of a vibration isolator operation was determined, six of dynamic loading modes of a structure at various amplitude-frequency and temperature loads were studied. Moreover, stress-strain state of a structure rubber array was studied. As a result of the work carried out, three limiting states defining the product operability - strength, rigidity, creep deformation along with their criteria were established. Rubber-metal vibration isolator failure level is assessed with regard to the principal operation characteristics listed above. Vibration isolator performance as a whole depends on the strength characteristics of a rubber array being the most vulnerable structural element. When designing rubber-metal vibration isolators, one should strive for a uniform stress distribution in a rubber array avoiding their concentrations. The application of the developed experimental research methodology makes it possible to determine the life time and predict the service life of vibration isolators in vibration and shock protection systems for various equipment.References
Малинецкий Г. Г., Потапов А. Б., Подлазов А. В. Нелинейная динамика. Подходы, результаты, надежды. М. : КомКнига, 2023. 280 с. ISBN 978-5-9710-0543-8
Данилов Ю. А. Лекции по нелинейной динамике: Элементарное введение. М.: МЦНМО, 2023. 308 с. ISBN 978-5-4439-1622-4
Шеховцов В. В. Виброизоляторы в конструкциях колесных и гусеничных машин. М. ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2024. 444 с. ISBN 978-5-9729-1975-8
Синильщиков В. Б., Мелихов К. В., Кунавич С. А. Анализ работы арочного эластомерного амортизатора при сложном нагружении // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2021. № 12. C. 73-82. DOI: 10.18698/0536-1044-2021-12-73-82
Маклаков С. Ф., Мишин В. А., Яицков И. А. К разработке устройств для защиты оборудования от динамических нагрузок на основе упругопластических амортизаторов // Известия ТулГУ. Технические науки. 2021. Вып. 8. С. 167-173. DOI: 10.24412/2071-6168-2021-8-167-174
Курбонов Ш. Х., Сулайманов С. С. Расчет защитных средств, обоснование схемы звуковиброизолирующих кабин // Universum: технические науки : электронный научный журнал. 2022. № 2(95). DOI: 10.32743/UniTech.2022. 95.2.13088
Дик Дж.С. Как улучшить резиновые смеси. 1800 практических рекомендаций для решения проблем / под ред. Б. Л. Смирнова ; пер. с англ. СПб. : Профессия, 2016. 352 с.
Работнов Ю. Н. Элементы наследственной механики твердых тел. М. : Ленанд, 2020. 384 с.
Каримбаев Т. Д. Оценка усталостной долговечности изделий из композиционных материалов // Авиационные двигатели. 2020. № 4 (9). С. 75-93.
Вахрушева Я. А., Юмашев О. Б., Чайкун А. М. Современные тенденции в области морозостойких резин на основе полярных и неполярных каучуков (обзор) // Труды ВИАМ. 2022. № 8 (114). С. 77-87. DOI: 10.18577/2307-6046-2022-0-8-77-87
Sergaeva M.Yu., Lyubykh A.M. (2022) On application of rubber-metal seismic isolating supports of a ball tank under seismic load. Journal of Physics: Conf. Series, 2182, 012062. DOI: 10.1088/1742-6596/2182/1/012062
Виброиспытания космических аппаратов. / Б. П. Соустин, Н. А. Тестоедов, А. Г. Рудометкин [и др.]. М. : Наука, 2000. 171 с. ISBN 5-02-031551-6
Высоцкая Н. Д., Шабанов Н. П. Исследование точности численных решений при расчете цилиндрического амортизатора сжатия // Известия сельскохозяйственной науки Тавриды. 2024. № 37 (200). C. 199-208.
Сергаева М. Ю., Любых А. М. Обоснование применения резинометаллических сейсмоизолирующих опор шарового резервуара в условиях сейсмической нагрузки // Динамика систем, механизмов и машин. 2021. Т. 9, № 1. С. 73-83. DOI: 10.25206/2310-9793-9-1-73-83
Tsyss V.G., Strokov I.M., Sergaeva M.Yu. (2020) Possibilities for calculating rubber-cord shells in modern finite-element analyses packages. Journal of Physics: Conf. Series, 1441, 012123. DOI: 10.1088/1742-6596/1441/1/012123
Стеценко Н. С. Нелинейные эффекты, моделируемые вязкоупругой моделью максвелловского типа при конечных деформациях // Известия РАН. Механика твердого тела, 2020. № 5. С. 76-86. DOI: 10.31857/ S0572329920040121
Сергаева М. Ю., Строков И. М., Сергаев А. А. Оценка прочностных характеристик гибкого соединительного патрубка трубопроводных систем на основе численного исследования напряженно-деформированного состояния // Динамика систем, механизмов и машин. 2020. Т. 8, № 1. С. 82-89. DOI: 10.25206/2310-9793-8-1-82-89
Ильюшин А. А. Пластичность // Основы общей математической теории. М. : Ленанд, серия: Физико-математическое наследие, 2020. 272 с.
Бурьян Ю. А., Зубарев А. В., Поляков С. Н. Оценка виброизоляции в механической системе «гибкая вставка - трубопровод - виброизоляторы подвески» // Омский научный вестник. 2020. № 6 (174). С. 9-14. DOI: 10.25206/1813-8225- 2020-174-9-14
Sergaeva M.Yu., Strokov I.M., Sergaev A.A. (2021) Estimation of pipeline systems flexible connecting pipe strength properties based on numerical study of strain-stress state. Journal of Physics, 1791, 012024. DOI: 10.1088/1742-6596/1791/ 1/012024.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 М Ю Сергаева, Е Б Чарушина

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.