老化天然橡胶隔震支座的性能预测：有限元方法与实验验证

本文主要探讨了老化后天然橡胶（Natural Rubber, NR）隔震支座的性能预测技术。作者顾浩声和伊藤義人合作，通过对老化NR块体进行详细的切片试验，深入研究了NR隔震支座内部的老化现象和规律。实验数据的分析揭示了NR在长期使用过程中性能衰退的关键因素，这在结构工程中具有重要意义。 基于这些实验观察，他们构建了一个有限元模型，该模型是模拟NR隔震支座行为的基础工具。在这个模型中，他们着重于确定适合老化NR材料的本构关系，即描述其应力与应变之间关系的数学模型，这对于准确模拟其力学性能至关重要。本构关系的选择直接影响到对老化后NR隔震支座承载能力和耐久性的预测准确性。 接着，作者利用有限元分析方法对老化后的NR隔震支座进行了性能预测，这种方法允许工程师在不实际拆解和测试的情况下，预估设备在长时间使用后的性能变化。这种方法的引入，对于设计、维护和优化隔震系统具有显著的实际价值，可以有效降低维修成本并提高安全性。 最后，为了验证他们提出的预测方法的有效性，作者引用了一个已经使用了38年的NR隔震支座的实际测试数据。通过对实测数据与预测结果的对比，结果显示，有限元方法能够成功预测老化后NR隔震支座的性能退化情况，这进一步证实了他们理论分析的实用性和可靠性。 总结来说，这篇论文不仅深化了我们对NR隔震支座老化的理解，而且提供了一种强大的工具来预测和管理这类关键结构元件的性能衰退问题。这一研究成果对于提升建筑工程中隔震系统的可靠性和使用寿命具有重要的科学和工程价值。