平均負載表面積是支撐有效載荷的上表面積和下表面積的平均值。 凸起的表面積是垂直於載荷的自由膨脹的表面積。

隨著材料變得越來越高和越來越窄，彈性體的穩定性在低於一定的形狀係數時可能會受到影響。 一些彈性體製造商建議保持在0.3的形狀因數以上，以防止屈曲 – 這個問題可能導致支撐的設備翻倒。

在設計Carbide Base

中使用的ViscoRing™彈性體時，計劃形狀係數為0.17。 選擇這一點是為了將諧振頻率推低到足夠低，以便可以有效地隔離最低可聽頻率。

提高穩定性

進行了一項實驗，以測試 ViscoRing™ 垂直支撐負載並避免屈曲的能力。 該實驗包括逐漸施加重量和測量材料的垂直變形。 在室溫環境中，在中等粘度環之上施加砝 ViscoRing™ ，增量為1.13千克（2.5磅）。 垂直變形距離以所示應力-應變曲線的形式繪製。 y軸表示施加的應力或重量，x軸表示由施加重量引起的應變或垂直變形。

紅色曲線顯示沒有外殼的ViscoRing™單獨顯示。 可以看出，在最初施加重量后不久，材料在載荷下開始彎曲和變形。 該材料在支撐小品質方面做得很差，考慮到極低的形狀係數，這是預期的。

為了提高ViscoRing™的穩定性，在 Carbide Base 腳注的上部為其設計了一個外殼，如上圖所示。 在ViscoRing的周邊間隔添加脊 ViscoRing™ 支撐它並防止屈曲。 山脊與ViscoRing™外部的距離不同。 這釋放了大量的表面積向外凸起，從而保留了低形狀因數的大部分性能優勢。

當 ViscoRing™ 向外凸起時，膨脹的表面積中逐漸增加的比例與傾斜的山脊接觸。 隨著有效載荷品質的增加，形狀因數的增加在更廣泛的有效載荷品質範圍內提供了更一致的共振頻率。 換句話說，通過這種漸進式形狀因子設計， Carbide Base 頁腳的隔離性能在不同的有效載荷權重下變得更加穩定。

藍色曲線顯示了放置在Carbide Base頁腳上部外殼中的相同ViscoRing™。 觀察到垂直變形在施加重量時相對線性增加。 材料未按預期屈曲。 隨著更多的空載表面積被支撐，材料的剛度最終會隨著應力的增加而逐漸增加。 這理想地增加了材料的最大重量支撐能力。

彈性體無法壓縮成更小的體積。 因此，必須允許彈性體向外凸起，以便在載荷下變形。 選擇性支撐的 ViscoRing™ 沒有顯示出坡度或剛度的突然增加，如果防止材料進一步膨脹，就會發生這種情況。 低剛度或彈簧剛度對於通過這樣的彈簧質量系統實現低共振頻率非常重要。

繪製水平隔離圖

前向和后（Y軸）振動頻率以10 Hz為增量，從10 Hz到300 Hz。 繪製了兩個感測器在每個間隔處的電壓輸出。 調整工作台的振幅，以確保工作台正弦振蕩，加速度約為4 m/s2。

減去感測器的輸出，產生通過 Carbide Base 腳注傳遞振動。 正值表示透過設備的振動放大。 這是在元件諧振頻率周圍的振動頻率下預期的。 負值表示該表產生的振動減少。 換句話說，就是隔離所需的振動。 值越負，隔離度越大。

紅線顯示了硬Carbide Base頁腳缺少滾珠軸承和水準方向彈性體時進行的測量。 只有 ViscoRing™ 彈性體提供隔離。 藍線表示在軸承和水平彈性體就位的情況下進行的測量。 滾珠軸承和水平彈性體的結合大大提高了水平隔離性能。 振動幅度的降低在諧振頻率周圍尤為明顯，表明阻尼水準更高。

結論

Carbide Base腳注中加入了幾個設計特徵，以可靠地利用低形狀係數的彈性體進行隔振。 以前被認為太不穩定的形狀因素形成的彈性體通過專門設計的外殼變得足夠穩定。 軸承和水準取向彈性體的額外組合進一步改善了水平隔離。 這些新穎的功能後來被納入一項正在申請的專利中。