针对金属橡胶迟滞回线的非对称特性,提出了非对称度判定因子λ,并结合钢丝绳非对称迟滞模型和金属橡胶迹法模型,建立了一种用于描述其非线性动力学特性的数学模型。试验结果表明,该模型较好地反映了金属橡胶构件迟滞回线的非对称特性,可满足工程分析金属橡胶非线性动态特性的需要。

依据金属橡胶材料细观结构变形的主要特征,对金属丝螺旋卷的空间位形、接触模式进行分析。提出基于变长度悬臂曲梁的单匝螺旋卷细观结构单元,结合接触作用模型,从材料的微元体出发推导承受压缩载荷金属橡胶材料的本构模型。该模型包含金属丝直径、弹性模量、螺旋卷直径、材料相对密度等基本的材料结构参数,从理论上解释金属橡胶材料力学特性的物理本质。通过圆柱形和长方形两种不同外形金属橡胶试件对所建模型进行试验验证,结果表明理论计算和试验数据吻合较好,说明该模型能够描述金属橡胶材料在加载和卸载阶段的力学行为。为进一步研究金属橡胶材料的力学特性,指导金属橡胶产品的设计提供理论依据。