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摘 要：橡胶粉是一种柔性散粒材料，它具有来源广泛、制备方便、质地轻、便于运输、安装简便、缓冲吸能能力强、经济性好等先天优势。这些优良品质恰好使它满足了现代战争对隔震器材提出的新要求。
关键词：橡胶粉；力学性能；吸能特性
橡胶粉是一种柔性散粒材料，其密度小，内部存在大量空隙，且单个颗粒具有可变形性，它的力学性能与常见的刚性密实材料有着很大的差别。国内外资料中对柔性散粒材料力学性能介绍的很少，对橡胶粉自身力学性能的研究目前还未发现。然而，要研究橡胶粉垫层的隔震特性，就必须首先了解其基本力学性能。因此本章从理论出发，通过试验，对橡胶粉的基本力学性能进行初步的研究。
1 橡胶粉基本力学性能的理论研究
1.1 压缩变形机理
柔性散粒材料受外力作用之后，失去原来的平衡的状态，颗粒之间克服摩擦阻力，彼此移动，互相填充，出现新的排列，颗粒也发生变形，空隙减小，密度增大；施加的外力越大，促使颗粒移动、充填的能量越大，材料越密实；当密实到一定程度之后，颗粒间的空隙甚小，即使增大外力，颗粒再想移动、变形也是相当难的了。
从图1中可见，橡胶粉的压缩变形有着较明显的非线性特征，其刚度随着位移的增大而增大。它的受力变形可以分成三个阶段。第一阶段，大变形阶段，在这一阶段，由于颗粒之间的空隙较大，整体的变形主要依靠颗粒之间的彼此移动、互相填充；第二阶段，过渡阶段，变形逐渐减缓，这是由于颗粒之间的空隙已经减少，整体的变形依靠颗粒间移动和颗粒本身变形共同作用。第三阶段，密实阶段，这一阶段变形很缓慢，这是因为颗粒之间的空隙已经很小，整体的变形主要是依靠颗粒自身的变形。
1.2 能量吸收特性
能量吸收也是柔性散粒材料的重要特性之一。橡胶粉的吸能由两方面构成，一是颗粒之间相互运动时，克服摩擦力做功，吸收能量。二是颗粒本身变形时，克服分子内力做功，吸收能量。
在变形的第一阶段，橡胶粉在很小的外力作用下，发生了很大的变形，这一阶段主要起缓冲作用，由于外力太小，做功不多，因此吸能效果不明显。第二阶段，橡胶粉在较大的外力的作用下发生了较大的变形，在这一阶段，橡胶粉吸收了大量的能量。第三阶段，虽然外力很大，但是变形很小，吸能效果不好，缓冲作用也不明显。
1.3 相对密度和孔隙率
从变形机理来看，相对密度和孔隙率是影响橡胶粉力学性能的主要因素。
相对密度指的是橡胶粉垫层的堆积密度与橡胶粉颗粒的密度之比，即。孔隙率为孔隙空间在材料中所占比例，即。
然而，要对相对密度和孔隙率进行定量的研究并不容易，因为它们随着橡胶粉颗粒的粒径、堆积状态而变化，有很强的不确定性。
2 结束语
从理论上分析了橡胶粉的压缩变形机理、能量吸收特性。将橡胶粉垫层的压缩变形分为三个阶段：大变形阶段、过渡阶段、密实阶段。并指出橡胶粉垫层在过渡阶段吸收能量最多。
参考文献
［1］王滨．柔性散粒材料隔震性能研究［D］.徐州：徐州空军学院，2008.
［2］刘文光，李峥嵘，周福霖，等.低硬度橡胶隔震支座基本力学性能及恢复力特性［J］.地震工程与工程振动．2002，22（3）：138-144.