<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">biosov</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Биосферная совместимость: человек, регион, технологии</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Title in english</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2311-1518</issn><publisher><publisher-name>НИУ МГСУ</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.22227/2311-1518.2025.4.83-92</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">biosov-103</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Оценка динамических характеристик вибродемпфирующих материалов для обеспечения благоприятной среды обитания человека</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title></trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-5679-9542</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Смирнов</surname><given-names>В. А.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Владимир Александрович Смирнов — канд. техн. наук, доцент кафедры СиТМ; ведущий научный сотрудник</p><p>129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; 127238, г. Москва, Локомотивный пр-д, д. 21</p><p>ResearcherID: N-6846-2016</p></bio><email xlink:type="simple">belohvost@list.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff xml:lang="ru" id="aff-1"><institution>Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ); Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии строительных наук (НИИСФ РААСН)</institution><country>Russian Federation</country></aff><pub-date pub-type="collection"><year>2025</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>30</day><month>12</month><year>2025</year></pub-date><volume>0</volume><issue>4(52)</issue><fpage>83</fpage><lpage>92</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Смирнов В.А., 2025</copyright-statement><copyright-year>2025</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Смирнов В.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Смирнов В.А.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://bio.mgsu.ru/jour/article/view/103">https://bio.mgsu.ru/jour/article/view/103</self-uri><abstract><p>В связи со строительством линий метрополитена мелкого заложения, транспортных магистралей, трамвайных и железнодорожных линий вибрационное воздействие на человека и среду его обитания значительно увеличилось. В настоящее время для защиты от негативного вибрационного воздействия используются как конструкции виброизоляторов, так и различные упругие строительные материалы. От качества материалов зависит в дальнейшем эффективность гашения вибрационных воздействий. Поэтому данная работа направлена на проведение сопоставительной оценки физико-механических характеристик резин при статическом и динамическом сжатии, необходимых для расчетов и конструирования виброизоляторов и сейсмоизоляторов, а также для идентификации феноменологических моделей материала. Исследованы четыре материала: резины марок ИРП-1346 и ИРП-1347, резина марки ТМКЩ и композит на основе резиновой крошки (РК), связанной полимерным связующим. Испытания выполнены на пульсаторе при статическом нагружении (управление перемещением) и при гармоническом воздействии с частотами 5, 10 и 20 Гц. По результатам определены удельная нагрузка и относительная деформация, статический модуль упругости, динамическая жесткость, комплексный модуль упругости и его составляющие (E′ и E″), фазовый сдвиг, тангенс угла потерь, а также энергетические показатели за цикл. Установлено, что ТМКЩ демонстрирует максимальную жесткость в статике и динамике, ИРП-1347 занимает промежуточное положение, ИРП-1346 характеризуется меньшей жесткостью при сопоставимых деформациях, а материал на основе крошки — наименьшей жесткостью и повышенной вариативностью параметров. Показано выраженное влияние амплитуды деформации на E′, E″ и tan δ, соответствующее нелинейному поведению наполненных эластомеров; при повышении частоты и деформации для ряда материалов возрастает доля потерь, что может быть использовано для повышения демпфирования в вибро- и сейсмозащите при условии контроля температурных и долговременных эффектов.</p></abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>динамические характеристики</kwd><kwd>модуль упругости</kwd><kwd>коэффициент потерь</kwd><kwd>резина</kwd><kwd>эластомеры</kwd><kwd>вязкоупругие материалы</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">EN 15129:2018. Anti-seismic devices. URL: https://iteh-standards.uc.r.appspot.com/catalog/standards/cen/78c174c4-d9ec-422e-ae7c-88fab162c80e/en-15129-2018/</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">EN 15129:2018. Anti-seismic devices. URL: https://iteh-standards.uc.r.appspot.com/catalog/standards/cen/78c174c4-d9ec-422e-ae7c-88fab162c80e/en-15129-2018/</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Warn G.P., Ryan K.L. A Review of Seismic Isolation for Buildings: Historical Development and Research Needs // Buildings. 2012. No. 2 (3). Рр. 300–325. DOI: 10.3390/buildings2030300</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Warn G.P., Ryan K.L. A Review of Seismic Isolation for Buildings: Historical Development and Research Needs // Buildings. 2012. No. 2 (3). Рр. 300–325. DOI: 10.3390/buildings2030300</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Aghaeidoost V., Billah A.H.M.M. An advanced rate-dependent analytical model for lead rubber bearings // Earthquake Engineering and Structural Dynamics. 2024. No. 53 (6). Pр. 1961–1981. DOI: 10.1002/eqe.4100. EDN WXZVFS</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Aghaeidoost V., Billah A.H.M.M. An advanced rate-dependent analytical model for lead rubber bearings // Earthquake Engineering and Structural Dynamics. 2024. No. 53 (6). Pр. 1961–1981. DOI: 10.1002/eqe.4100. EDN WXZVFS</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Akhtar A.Ya., Tsang h.Ho. Dynamic properties of recycled polyurethane-coated rubber-soil mixtures // Case Studies in Construction Materials. 2023. No. 18. Р. e01859. DOI: 10.1016/j.cscm.2023.e01859. EDN ASHTWR.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Akhtar A.Ya., Tsang h.Ho. Dynamic properties of recycled polyurethane-coated rubber-soil mixtures // Case Studies in Construction Materials. 2023. No. 18. Р. e01859. DOI: 10.1016/j.cscm.2023.e01859. EDN ASHTWR.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Sun X., Thompson D. Measurement, Modeling, and Analysis of the Dynamic Properties of Resilient Elements Used for Vibration Isolation // Journal of Vibration and Acoustics, Transaction of the ASME. 2023. No. 145 (6). Р. 060801. DOI: 10.1115/1.4064541. EDN DDESUT.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sun X., Thompson D. Measurement, Modeling, and Analysis of the Dynamic Properties of Resilient Elements Used for Vibration Isolation // Journal of Vibration and Acoustics, Transaction of the ASME. 2023. No. 145 (6). Р. 060801. DOI: 10.1115/1.4064541. EDN DDESUT.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kari L. On the dynamic stiffness of preloaded vibration isolators in the audible frequency range: Modeling and experiments // Journal of the Acoustical Society of America. 2003. No. 113 (4). Рр. 1909–1921. DOI: 10.1121/1.1557214. EDN LRQUZZ.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kari L. On the dynamic stiffness of preloaded vibration isolators in the audible frequency range: Modeling and experiments // Journal of the Acoustical Society of America. 2003. No. 113 (4). Рр. 1909–1921. DOI: 10.1121/1.1557214. EDN LRQUZZ.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kari L. Dynamic Stiffness Matrix of a Long Rubber Bush Mounting // Rubber Chemistry and Technology. 2002. No. 75 (4). Рр. 747–770. DOI: 10.5254/1.3545000</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kari L. Dynamic Stiffness Matrix of a Long Rubber Bush Mounting // Rubber Chemistry and Technology. 2002. No. 75 (4). Рр. 747–770. DOI: 10.5254/1.3545000</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">ГОСТ 59940–2021. Системы виброизоляции зданий и сооружений. Методы испытаний вибродемпфирующих материалов. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200182116</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">ГОСТ 59940–2021. Системы виброизоляции зданий и сооружений. Методы испытаний вибродемпфирующих материалов. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200182116</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Cortazar-Noguerol Ju., Cortés F., Sarría I., Elejabarrieta MJ. Preload Influence on the Dynamic Properties of a Polyurethane Elastomeric Foam // Polymers. 2024. No. 13. Р. 1844. DOI: 10.3390/polym16131844. EDN ZVGLFO.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Cortazar-Noguerol Ju., Cortés F., Sarría I., Elejabarrieta MJ. Preload Influence on the Dynamic Properties of a Polyurethane Elastomeric Foam // Polymers. 2024. No. 13. Р. 1844. DOI: 10.3390/polym16131844. EDN ZVGLFO.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Li G., Wu L., Zhang Sh., Liu F. Frequency dependence prediction and parameter identification of rubber bushing // Scientific Reports. 2022. No. 12 (1). Р. 863. DOI: 10.1038/s41598-022-04839-2. EDN IVQCWM.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Li G., Wu L., Zhang Sh., Liu F. Frequency dependence prediction and parameter identification of rubber bushing // Scientific Reports. 2022. No. 12 (1). Р. 863. DOI: 10.1038/s41598-022-04839-2. EDN IVQCWM.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Tsang H.Ho., Tran D.Ph., Hung W.Yi., Gad E.F. Geotechnical seismic isolation based on high-damping polyurethane: centrifuge modelling // Bull Earthquake Engineering. 2024. No. 22 (4). Рр. 2001–2023. DOI: 10.1007/s10518-023-01842-4. EDN POQMIV.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tsang H.Ho., Tran D.Ph., Hung W.Yi., Gad E.F. Geotechnical seismic isolation based on high-damping polyurethane: centrifuge modelling // Bull Earthquake Engineering. 2024. No. 22 (4). Рр. 2001–2023. DOI: 10.1007/s10518-023-01842-4. EDN POQMIV.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Yin B., Jiao X., Wen H., Li Ya., Li M. Effect of Prestrain on Payne Effect and Hysteresis Loss of Carbon-Black-Filled Rubber Vulcanizates: Measurements and Modeling // Polymers. 2024. No. 16 (3). Р. 436. DOI: 10.3390/polym16030436. EDN IPPMVO.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yin B., Jiao X., Wen H., Li Ya., Li M. Effect of Prestrain on Payne Effect and Hysteresis Loss of Carbon-Black-Filled Rubber Vulcanizates: Measurements and Modeling // Polymers. 2024. No. 16 (3). Р. 436. DOI: 10.3390/polym16030436. EDN IPPMVO.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Jalocha D. Payne effect: A Constitutive model based on a dynamic strain amplitude dependent spectrum of relaxation time // Mechanics of Materials. 2020. Vol. 148. Р. 103526. DOI: 10.1016/j.mechmat.2020.103526</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Jalocha D. Payne effect: A Constitutive model based on a dynamic strain amplitude dependent spectrum of relaxation time // Mechanics of Materials. 2020. Vol. 148. Р. 103526. DOI: 10.1016/j.mechmat.2020.103526</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Hentschke R. The Payne effect revisited // eXPRESS Polymer Letters. 2017. No. 11 (4). Рр. 278–292. DOI: 10.3144/expresspolymlett.2017.28. EDN YWUUYT.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hentschke R. The Payne effect revisited // eXPRESS Polymer Letters. 2017. No. 11 (4). Рр. 278–292. DOI: 10.3144/expresspolymlett.2017.28. EDN YWUUYT.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Song Y., Xu Zh., Zheng Q., Wang W. Payne effect of carbon black filled natural rubber nanocomposites: Influences of extraction, crosslinking, and swelling // Journal of Rheology. 2021. No. 65 (5). Рр. 807–820. DOI: 10.1122/8.0000270. EDN HWFFNM.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Song Y., Xu Zh., Zheng Q., Wang W. Payne effect of carbon black filled natural rubber nanocomposites: Influences of extraction, crosslinking, and swelling // Journal of Rheology. 2021. No. 65 (5). Рр. 807–820. DOI: 10.1122/8.0000270. EDN HWFFNM.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Robertson C.G., Hardman B.J. Nature of Carbon Black Reinforcement of Rubber. Perspective on the Original Polymer Nanocomposite // Polymers. 2021. No. 13 (4). Р. 538. DOI: 10.3390/polym13040538. EDN KECSNR.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Robertson C.G., Hardman B.J. Nature of Carbon Black Reinforcement of Rubber. Perspective on the Original Polymer Nanocomposite // Polymers. 2021. No. 13 (4). Р. 538. DOI: 10.3390/polym13040538. EDN KECSNR.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Hao D., Li D., Liao Y. A finite viscoelastic constitutive model for filled rubber-like materials // International Journal of Solids and Structures. 2015. No. 64, 65. Рр. 232–245. DOI: 10.1016/j.ijsolstr.2015.04.002</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hao D., Li D., Liao Y. A finite viscoelastic constitutive model for filled rubber-like materials // International Journal of Solids and Structures. 2015. No. 64, 65. Рр. 232–245. DOI: 10.1016/j.ijsolstr.2015.04.002</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Wollscheid D., Lion A. Predeformation- and frequency-dependent material behaviour of filler-reinforced rubber: Experiments, constitutive modelling and parameter identification // International Journal of Solids and Structures. 2013. No. 50 (9). Рр. 1217–1225. DOI: 10.1016/j.ijsolstr.2012.12.015</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Wollscheid D., Lion A. Predeformation- and frequency-dependent material behaviour of filler-reinforced rubber: Experiments, constitutive modelling and parameter identification // International Journal of Solids and Structures. 2013. No. 50 (9). Рр. 1217–1225. DOI: 10.1016/j.ijsolstr.2012.12.015</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Diani J., Fayolle B., Gilormini P. A review on the Mullins effect. European Polymer Journal. 2009. No. 45 (3). Рр. 601–612. DOI: 10.1016/j.eurpolymj.2008.11.017. EDN KPBXQT.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Diani J., Fayolle B., Gilormini P. A review on the Mullins effect. European Polymer Journal. 2009. No. 45 (3). Рр. 601–612. DOI: 10.1016/j.eurpolymj.2008.11.017. EDN KPBXQT.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bokobza L. Elastomer Nanocomposites: Effect of Filler-Matrix and Filler-Filler Interactions // Polymers. 2023. No. 15 (13). Р. 2900. DOI: 10.3390/polym15132900. EDN VPJOAH.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bokobza L. Elastomer Nanocomposites: Effect of Filler-Matrix and Filler-Filler Interactions // Polymers. 2023. No. 15 (13). Р. 2900. DOI: 10.3390/polym15132900. EDN VPJOAH.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Revelo C.F., Correa M., Agular C., Colorado H.A. Composite materials made of waste tires and polyurethane resin: A case study of flexible tiles successfully applied in industry // Case Studies in Construction Materials. 2021. No. 15. Р. e00681. DOI: 10.1016/j.cscm.2021.e00681. EDN CNCSAG.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Revelo C.F., Correa M., Agular C., Colorado H.A. Composite materials made of waste tires and polyurethane resin: A case study of flexible tiles successfully applied in industry // Case Studies in Construction Materials. 2021. No. 15. Р. e00681. DOI: 10.1016/j.cscm.2021.e00681. EDN CNCSAG.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit22"><label>22</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Meza-Muñoz A.O., Rivas-Ordoñez F.S., Madera-Sierra I.E., Rojas-Manzano M.A., Patino-Reyes E.D., Salmerón-Becerra M.I. et al. Development of a Matrix for Seismic Isolators Using Recycled Rubber from Vehicle Tires // Polymers. 2024. No. 16 (21). Р. 2977. DOI: 10.3390/polym16212977. EDN HPFGWM.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Meza-Muñoz A.O., Rivas-Ordoñez F.S., Madera-Sierra I.E., Rojas-Manzano M.A., Patino-Reyes E.D., Salmerón-Becerra M.I. et al. Development of a Matrix for Seismic Isolators Using Recycled Rubber from Vehicle Tires // Polymers. 2024. No. 16 (21). Р. 2977. DOI: 10.3390/polym16212977. EDN HPFGWM.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit23"><label>23</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Yun J., Mazumder M., Na Il.Ho., Lee M.S., Kim H.H. Evaluation of Effect of Thermoplastic Polyurethane (TPU) on Crumb Rubber Modified (CRM) Asphalt Binder // Materials. 2022. No. 15 (11). Р. 3824. DOI: 10.3390/ma15113824. EDN WQYEYG.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yun J., Mazumder M., Na Il.Ho., Lee M.S., Kim H.H. Evaluation of Effect of Thermoplastic Polyurethane (TPU) on Crumb Rubber Modified (CRM) Asphalt Binder // Materials. 2022. No. 15 (11). Р. 3824. DOI: 10.3390/ma15113824. EDN WQYEYG.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit24"><label>24</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">ТУ 38.0051166–98. Смеси резиновые для резинотехнических изделий авиационной техники.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">ТУ 38.0051166–98. Смеси резиновые для резинотехнических изделий авиационной техники.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit25"><label>25</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">ГОСТ 7338–90. Пластины резиновые и резинотканевые. Технические условия : утв. постановлением Госстандарта СССР от 13 июня 1990 г. № 1528.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">ГОСТ 7338–90. Пластины резиновые и резинотканевые. Технические условия : утв. постановлением Госстандарта СССР от 13 июня 1990 г. № 1528.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
