59-有限元技术在研究橡胶悬架元件承载特性上的应用[1]
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技能认证汽车机械考试(习题卷14)第1部分:单项选择题,共36题,每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。
1.[单选题]俯视图反映了物体的( )。
A)长和高B)长和宽C)宽和高答案:B解析:2.[单选题]只支承零件,不传递动力的轴是( )A)心轴B)转轴C)传动轴答案:A解析:3.[单选题]( )的背面也能传动,而且可使用自动张力调整器使传动更加安全、可靠。
A)多楔带B)V形带C)同步带答案:A解析:4.[单选题]常用于轴上零件移动量不大的场合。
A)普通平键B)导向键C)切向键答案:B解析:5.[单选题]机器在运转中如要降低其运转速度或让其停止运动,常可以使用()。
A)制动器B)联轴器C)离合器答案:A解析:6.[单选题]当油液中混入空气时,将引起执行元件在低速下()。
A)无承载能力B)产生振动和噪声C)爬行答案:B解析:答案:C解析:8.[单选题]对轴上零件做周向固定可采用()。
A)轴肩B)圆螺母C)平键固定答案:C解析:9.[单选题]我国交通运输部将汽车的技术状况划分为()个等级,分别是()。
A)二一级、二级B)三特级、一级、二级C)三一级、二级、三级D)四一级、二级、三级、四级答案:D解析:10.[单选题]对于结构尺寸D/B≥5 的不平衡刚性转子,需进行()。
A)动平衡B)静平衡C)不用平衡D)复合平衡答案:B解析:11.[单选题]牌号ZG200-400的铸钢,其中数字200代表( )。
A)屈服强度B)抗拉强度C)抗弯强度D)硬度答案:A解析:12.[单选题]对于齿条,不同齿高上的齿距和压力角有下列关系:( )A)齿距相同,压力角不同B)齿距不同,压力角相同C)齿距相同,压力角相同D)齿距不同,压力角不同答案:C解析:13.[单选题]2014 年出台的《加强和改进机动车检验工作的意见》 中,规定了施行() 内非运营和其他小型.微型载客汽车免检制度。
A)3B)514.[单选题]用直流弧焊电源焊接时, ()称为反接,适合焊接薄件。
采用ANS Y S的橡胶弹簧的有限元建模与仿真任茂文1,周长峰2(1江苏电大泗洪分校,泗洪223900;2东南大学机械工程学院,南京210096)摘要:建立AD250铰接式自卸车前悬架橡胶弹簧的参数化非线性有限元接触模型,比较橡胶弹簧实体建模与平面建模的计算精度,并分析大载荷下橡胶弹簧内部应力的分布,得到的结果与试验结果有很好的一致性。
此模型可为橡胶弹簧结构的参数优化提供理论支持。
关键词:橡胶弹簧;非线性;有限元分析中图分类号:U463133+415 文献标识码:B 文章编号:1671—3133(2008)05—0059—04Rubber spr i n gπs f i n ite elem en t si m ul a ti on m odeli n gand si m ul a ti on ba sed on ANS Y SRen Mao2wen1,Zhou Chang2feng2(1School of Sihong,J iangsu T V University,Sihong223900,J iangsu,CHN;2School ofMechanicalEngineering,Southeast University,Nanjing210096,CHN)Abstract:The AD250hinge type du mp truck fr ont sus pensi on rubber s p ringπs para metrizati on non2linear finite ele ment contact model has been established.The computati onal accuracies of the rubber s p ring entity modelling and the p lain modelling have been compared.Besides,the rubber s p ring internal stress distributi on under the big l oad has been analyzed.There are good unif or m ity bet w een the result and the experi m ental result.This model may p r ovide the theoretical support for the para meter op ti m izati on of the rubber s p ring structure.Key words:Rubber s p ring;Non2linear;Finite ele ment analysis 近年来,具有可变刚度特点的橡胶弹簧和空气弹簧在工程车辆的悬架系统中已逐渐得到应用。
研究开发弹性体,20100825,20(4):34~38CH INAELASTOMERICS收稿日期63作者简介韩智慧(),女,山东省岛人,硕士,主要研究方向为减震系统及橡胶减震件的开发。
有限元在车辆橡胶元件中的应用韩智慧,万里翔,何宇林,曾力(西南交通大学机械学院,四川成都610031)摘要:分别利用闭型方程式与有限元对粘合圆柱橡胶块进行刚度分析对比;利用有限元与试验对3种不同汽车橡胶减震件进行分析对比,体现了有限元法在此设计领域中的可行性与优越性。
关键词:有限元;橡胶元件;刚度中图分类号:TQ 336.4+2文献标识码:A文章编号:10053174(2010)04003405橡胶减震件在汽车上应用非常广泛而且其品种繁多,例如各种衬套、发动机悬置,推力杆橡胶关节等等,但是由于橡胶材料的超强非线性及元件的复杂结构,若仅仅使用有限几个闭型分析方程式是满足不了设计要求的。
随着非线性有限元分析软件的不断发展与日臻完善,其已经可以在汽车橡胶减震元件中得到广泛的应用,成为工程技术人员解决设计分析工作的有效途径。
1粘合圆柱橡胶块的刚度分析对一种结构十分简单而且经典的结构粘合圆柱形橡胶块(结构如图1),通过闭型方程式与有限元的计算对其刚度进行分析并对结果进行比较。
图1粘合圆柱形橡胶块三维模型1.1利用闭型方程式求解1.1.1本构方程橡胶类各向同性不可压缩超弹性材料,文献[1]得其本构方程:e=-P +2W I 1B-W I 2B -1式中:I 1、I 2为Cauch Green 左张量B 的前2个基本不变量,e为高氏应力张量,角标e 表示弹性分析;W(I 1、I 2)是未变形物体单位体积的应变能密度。
本研究中W 的形式为:W =C 10(I 1-3)+C 01(I 2-3)+C 11(I 1-3)(I 2-3)+C 20(I 1-3)2+C 30(I 1-3)3式中由5个常量组成的集合{C 10,C 01,C 11,C 20,C 30}是材料的特性参数,这些特性参数的数值是从单轴和多轴应力松弛数据中得到的,本研究中C 10=100.8kPa,C 01=161.2kPa,C 11=1.338kPa,C 20=0.6206kPa,C 30= 6.206kPa 。
基于S—N和FKM标准的橡胶元件疲劳寿命预测方作者:王金辉黄友剑孙海燕许呈祥来源:《计算机辅助工程》2013年第05期摘要:疲劳寿命预测是橡胶元件设计的核心技术之一.基于Abaqus和SN技术以及FKM 标准成功实现橡胶悬架弹性关节疲劳寿命的预测.该预测方法也为类似橡胶弹性元件的疲劳寿命评估提供一种尝试和设计思路.关键词:橡胶悬架;弹性关节;疲劳寿命;疲劳损伤因子; Abaqus; FKM标准中图分类号: U463.335; TB115.1文献标志码: B引言橡胶弹性关节作为一种能够传递径向、轴向、偏转和扭转等多向载荷的活动“关节”,广泛应用于机械、机车和汽车等领域.橡胶悬架弹性关节是汽车领域常用的一种橡胶弹性关节,应用于橡胶悬架上,起减振、缓冲及弹性连接等作用.为承受多向载荷的瞬时冲击和疲劳作用,橡胶悬架弹性关节不仅要满足各向刚度特性,还需具有一定的耐疲劳性能.橡胶悬架弹性关节产品的疲劳寿命,目前主要通过疲劳试验来验证,然而该方法所花费的成本高、周期长.为此,以一种橡胶悬架弹性关节为研究对象,提出一种基于Abaqus软件、SN数据和FKM标准的橡胶悬架弹性关节疲劳寿命的预测方法.1橡胶悬架弹性关节结构特性所研究的橡胶悬架弹性关节由芯轴、橡胶和外端盖等3部分组成(见图1),通过特定的硫化工艺成为一个整体.产品在硫化过程中因温度变化会产生一定的拉伸应力,这对产品的耐疲劳性能有一定影响.为消除这种硫化过程产生的初始拉伸应力,以及避免或减小橡胶悬架弹性关节在使用过程中,因承受外加载荷而出现的更大拉伸应力,产品安装时进行一定的轴向预压缩,确保产品在工作中始终处于预压状态,从而提高其耐疲劳性能.[1]图 1橡胶悬架弹性关节结构示意2疲劳预测2.1疲劳预测的基本方法橡胶悬架弹性关节疲劳预测分为2部分:金属疲劳预测和橡胶疲劳预测.基本步骤[2]为:(1)运用Abaqus软件得到金属和橡胶在指定疲劳载荷下的应力和应变结果;(2)输入相应的金属材料数据,运用FKM标准预测金属疲劳寿命;(3)将包含橡胶应力和应变结果的odb 文件导入feSafe;(4)输入相应的橡胶材料SN数据,计算得到橡胶模型的疲劳寿命及疲劳损伤因子,见图2.图 2疲劳预测的基本步骤2.2材料参数和分析2.2.1材料参数橡胶悬架弹性关节的橡胶采用天然橡胶,芯轴采用40Cr,外端盖采用45#.金属材料采用线性本构模型.经过硫化的天然橡胶是一种具有超弹性的高分子材料,其力学性能十分复杂,本文采用MooneyRivlin本构模型来模拟其超弹属性.本文所研究的橡胶悬架弹性关节胶料硬度为65 shore A.橡胶悬架弹性关节模型中金属材料和橡胶材料的力学参数分别见表1和2.表 1金属材料的力学参数零件名称材料弹性模量/MPa泊松比屈服强度/MPa芯轴40Cr211 0000.277785外端盖45#209 0000.269355表 2橡胶材料的力学参数零件名称材料MooneyRivlinC10C01D1橡胶NR0.470.120.000 12.2.2有限元模型和加载橡胶悬架弹性关节在轴向挤压和径向加载时,橡胶会承受较大的变形,所以在FEA模型中,橡胶部分采用杂交单元C3D8H进行模拟,芯轴和外端盖采用缩减积分C3D8R进行模拟.所研究的橡胶悬架弹性关节最重要的疲劳承载方向为径向.疲劳试验时,将两个橡胶悬架弹性关节装配于橡胶悬架推力杆两端,对整杆拉压50 kN,循环80万次的疲劳加载,疲劳条件见表3.橡胶悬架弹性关节有限元模型和加载工况见图3.表 3橡胶悬架弹性关节疲劳条件方向载荷/kN次数/万次频率/Hz径向±50 801.5图 3有限元模型和加载工况2.2.3应力结果橡胶悬架弹性关节在表3的疲劳载荷工况下的有限元分析结果为:铁件部分最大von Mises应力值为153.9 MPa,发生在芯轴上的节点5处见图4.图 4芯轴的应力分布橡胶最大应力值为6.506 MPa,发生在与芯轴接触的橡胶两端,与外端盖内侧接触的橡胶部分应力也较大(见图5).图 5橡胶的应力分布2.3FKM金属疲劳预测目前评估金属疲劳寿命的主要方法有疲劳试验、feSafe软件和FKM标准.其中,FKM标准是德国机械标准协会根据机械产品在实际工程中的应用情况,统计出来的关于极限强度和疲劳强度的使用规则.[3]选用FKM标准来评估橡胶悬架弹性关节的金属疲劳寿命.2.3.1金属材料参数橡胶悬架弹性关节的芯轴采用材料40Cr,外端盖采用材料45#.FKM标准中钢材的疲劳寿命曲线见图6,曲线有1个拐点,斜率为5;疲劳极限的疲劳次数为100万次.图 6FKM标准中钢材的疲劳寿命曲线2.3.2FKM疲劳预测根据第2.2.3节橡胶悬架弹性关节金属的应力分析结果,芯轴只需对应力最大的节点5的疲劳损伤可靠度进行评估.本文采用单应力幅和复合应力幅2种方式同时进行评估.单应力幅方式是对x,y和z等3个方向主应力的疲劳损伤可靠度aBK,σ,i分别进行评估,公式[34]为:aBK,σ,i=Sa,iσBK,ijges≤1式中:Sa,i为某方向主应力幅;σBK,i为疲劳强度幅值分量;jges为总安全影响因子.复合应力幅方式是对等效应力Mises的疲劳损伤可靠度aBK,sv进行评估,公式为:aBK,sv=q·aNH+(1-q)·aGH≤1式中:q为工程应力因子;aNH为主应力幅中的最大值;aGH 为Mises应力幅.若aBK,σ,i和aBK,sv均小于1,表明结构能承受指定的疲劳载荷循环,否则表明此结构无法承受指定的疲劳载荷循环.用于计算芯轴最大应力节点的疲劳损伤可靠度的几个关键参数见表4,其他参数查FKM 标准可得.根据计算结果可知,aBK,σ,i和aBK,sv均小于1,从而判定芯轴能够承受表3所示疲劳条件,且在该疲劳条件下为无限寿命.用同样的方法计算可得,橡胶悬架弹性关节的外端盖在该疲劳条件下也为无限寿命.2.4feSafe橡胶疲劳预测橡胶悬架弹性关节橡胶部分的疲劳寿命预测,文章在Abaqus分析得到的橡胶应力应变结果的基础上,运用SN数据和FeSafe软件进行分析.2.4.1橡胶材料参数橡胶材料的疲劳寿命曲线,可利用对称型橡胶材料SN疲劳试验装置进行测试来获取[5].所研究的橡胶悬架弹性关节所用橡胶的SN疲劳寿命曲线见图7.图 7橡胶的疲劳寿命曲线该疲劳寿命曲线有2个拐点:第1个拐点的疲劳极限为100万次;第2个拐点的疲劳极限为1 000万次.当橡胶疲劳极限超过1 000万次,即视为无限寿命[6].2.4.2fesafe橡胶疲劳预测结果将第2.2.3节橡胶悬架弹性关节橡胶的应力分析结果及图7所示橡胶材料的疲劳寿命曲线,导入Fesafe软件,结合表3所示的产品疲劳载荷工况,利用Fesafe软件分析得到橡胶的疲劳损伤因子为1.2,橡胶的疲劳损伤云图见图8.图 8橡胶疲劳损伤云图由于疲劳损伤因子大于1,判定产品在疲劳试验中会出现破坏.根据橡胶的疲劳损伤云图,预测橡胶的破坏区域将出现在与芯轴及外端盖粘合的橡胶端部.3疲劳试验验证为验证疲劳预测结果的准确性,对该橡胶悬架弹性关节进行相同载荷工况的疲劳试验,试验完成后产品照片见图9,金属部分完好无破坏,橡胶的破坏区域出现在与芯轴及外端盖粘合的橡胶端部.图 9橡胶悬架弹性关节疲劳后照片4结束语通过对该橡胶悬架弹性关节的有限元分析、疲劳预测及疲劳试验的研究,可以得出以下结论:在基于Abaqus计算得到的应力应变数据和测试得到的金属、橡胶材料SN疲劳寿命数据的基础上,借助FKM标准和fesafe软件,对橡胶悬架弹性关节产品的金属和橡胶分别进行疲劳寿命预测的方法是可行的,并且该预测方法为类似弹性元件的疲劳寿命评估提供一种新思路.参考文献:[1]荣继刚,黄友剑,唐先贺,等. 预压量对橡胶弹性关节综合性能的影响[J]. 特种橡胶制品, 2006, 27(2): 3639.[2]刘建勋,黄友剑,刘柏兵,等. 一种橡胶弹性元件疲劳寿命预测方法的研究[J]. 电力机车与城轨车辆, 2011, 34(3): 1214.[3]黄友剑,卜继玲,周炜,等. 基于FKM标准的汽车悬架用抗侧滚扭杆系统的疲劳性能研究[R]. 株洲:株洲时代新材料科技股份有限公司, 2011: 167.[4]孟金凤,陆正刚,章焕章. 基于FKM标准的转向架疲劳损伤研究[J]. 机车电传动,2011(1): 2831.[5]黄友剑,张亚新. 一种橡胶材料的SN数据曲线的试验装置:中国, ZL2009 2 0259522.8[P]. 20091207.[6]黄友剑,张亚新. 橡胶疲劳SN数据曲线的研究[R]. 株洲:株洲时代新材料科技股份有限公司, 2011: 2254.(编辑武晓英)。
第四届中国 CAE 工程分析技术年会论文集有限元技术在研究橡胶悬架元件承载特性上 的应用黄友剑1卜继玲2唐先贺 、刘建勋11(1 株洲时代新材科技股份有限公司 湖南 株洲 4120072 西南交通大学机械工程学院,四川 成都,610031) 摘要:橡胶悬架元件结构相对简单,但承载特性复杂。
本文利用有限元技术详细分析了某型橡胶悬架元件的 垂向双刚度特性、横向静刚度性能以及垂向预载对元件横向刚度的影响。
分析和实验表明,利用有限元技术 分析、设计橡胶元件的承载特性是目前研究本类结构的重要手段。
关键词:橡胶悬架元件,双刚度,有限元FEA application on rubber suspend component researchingHuangYoujian1 BuJilin2 Tang Xianhuo1 Liujianxun1(1, Zhu Zhou Time new material technology Co., Ltd, Hunan ZhuZhou, 412007 2, College of Mechanical Engineering of Southwest Jiaotong University,Chengdu Sichuan, 610031)Abstract: Rubber suspend component is simple for configuration, but it’s complicated for loading. In this paper, by FEA a new kind of rubber suspends component is introduced, including vertical double stiffness, lateral static stiffness characteristics. Prediction and test show that FEA is important means to analyzing & design rubber suspend component Keyword: Rubber suspend component, vertical double stiffness, FEA1 前言橡胶悬架结构是一种在新型重载卡车上使用的减振装置,具有设计灵活、隔振效果好、 制作方便等优点。
根据承载特性,目前橡胶元件的基本结构可分两类[1]:一类是利用橡胶的 剪切变形来提供弹性的剪切型结构,适合在承载小但隔振要求较好的区域上使用;另一类就 是利用橡胶的压缩变形来提供弹性的压缩型结构,适用于装置在承载较大但隔振要求不高的 卡车上使用。
显然对于一些承载较高、隔振要求相对较好橡胶元件,两种单一结构均无法同时满足承 载大、隔振性又好的双重要求。
为此,本文介绍一种用于某型卡车上使用的压、剪复合悬架 结构,它有效利用了剪切及压缩两种结构,把橡胶的压缩与剪切特性很好地结合起来,使橡 胶悬架元件既可确保轨道系统具有良好的稳定性及承载能力,又具有良好的隔振效果。
2 橡胶悬架元件的结构特点本文所探讨的重载卡车上使用的橡胶悬架元件,在正常载荷范围内(0~50kN) ,要求其 静刚度为 2.5kN/mm, 同时,重载卡车在满载甚至过载工况下,橡胶悬架元件能智能性满足其第四届中国 CAE 工程分析技术年会论文集大载荷下的承载要求,也即是减振器在承受 50~150kN 的载荷范围内,结构能表现为大载荷、 小挠度的非线性的刚度特点。
因此,在结构设计上,应使元件能够实现在 50kN 这一载荷点, 载荷位移曲性出现一个刚度显著增加的拐点,也就是橡胶元件具有双刚度特征曲线(如图 1 所示) ,从而使橡胶悬架元件既有良好的隔振效果,又有承受大载荷的能力。
Vertical Loading(kN)150 125 100 75 50 25 0 0 5 10 15 20 25 30 35 Stiffness InflexionVertical Deflection(mm)图 1 双刚度特性曲线示意图图 2 基本结构示意图为提升橡胶悬架元件的隔振能力,静态刚度应取较小值,因此橡胶悬架结构应首先设计 为剪切型的。
这是因为,一方面,虽然橡胶材料在剪切状态下表现出一定的非线性特性,但 随载荷变化的大刚度特性并不明显。
另一方面,过大的剪切载荷也会对橡胶材料的疲劳寿命 产生影响,因此,为实现在某一特定载荷范围内,橡胶悬架元件表现出大载荷、小挠度的大 刚度效应,从而实现产品的双刚度特性,设计时应使橡胶悬架元件在承受一定载荷后,元件 的另一部位开始提供比剪切型刚度更大的新的刚度。
为此,设计时我们将剪切型 V 型橡胶堆 作为基础结构,用以满足其低线性刚度的设计需要,同时,在剪切型 V 型橡胶堆元件上端设 计一压缩性的橡胶堆产品(如图 2 所示) ,使橡胶悬架元件承载到一定范围时,上层的橡胶堆 产品与剪切型 V 型橡胶堆间的装配工装接触,产生新的压缩刚度,从而使橡胶悬架元件形成 具有拐点的双刚度特征曲线。
利用有限元软件 ABAQUS、ANSYS 对压剪复合的橡胶悬架元件进行分析计算,通过优化上 层压缩橡胶堆与下层剪切型橡胶堆间的接触高度,来实现满足设计要求的双刚度特征曲线, 并对元件的垂向承载特性、横向刚度特性及垂向预载对横向刚度的影响进行探讨。
3 橡胶材料及本构模型硫化橡胶是一种典型的粘弹性材料,承载过程中,橡胶呈现出粘性及弹性的双重特性。
粘性在宏观上往往表现为蠕变、应力松弛、玛琳效应等迟滞特性,而在微观上粘性则表现为 应力(或应变)是时间的函数。
空气导管各向性能的实验测试是匀速、准静态的,因此粘性 特性对实验结果的影响是可忽略的。
超弹本构模型 Van der Waals 形式弹性系数 Mi=1.65;Lambda_m=3.74 A= 1.1;Beta=7.5e-02图 3:橡胶材料的弹性特征曲线表 1:材料的弹性系数第四届中国 CAE 工程分析技术年会论文集橡胶弹性又称为超弹特性,即材料在任意加载类型、载荷大小的作用下,均呈现为弹性, 而且橡胶材料不同于普通的金属材料,橡胶材料的拉、压、剪特性是非线性的,且相对独立, 因此要全面描述橡胶材料的力学性能,需要获取拉、压、剪的应力应变实验数据[2],且在对 橡胶悬架元件承载变形的有限元模拟中,需要选择合适的材料模型进行拟合。
图 3 是分析橡 胶悬架元件所用的橡胶材料的实验数据,ABAQUS 选择 Van der Waals 本构形式进行材料拟 合,拟合得到的材料参数见表 1 所示。
4 橡胶悬架元件的刚度特性4.1 产品的垂向双刚度根据设计要求,橡胶悬架元件的垂向刚度曲线在载荷 45~55kN 的范围内出现拐点时的 设计接触高度,即为符合设计要求的产品结构。
图 2 为分析减振器垂向特性所用的有限元模 型,橡胶材料用 C3D8H 单元进行模拟[3],辅助工装则使用不变形的刚体单元进行模拟,根据 模型及承载的特性,利用对称性进行垂向及横向承载分析。
刚度曲线产生拐点时 载荷(kN) 挠度(mm) 45 50 55 17.8 20.1 22.3 接触高度 (mm) 18 20 22图3元件 FEA 模型表 2 典型接触高度下出现刚度拐点时的载荷与挠度关系表 2 是利用有限元分析得到的不同接触高度下, 载荷位移曲线出现刚度拐点时的载荷与 挠度的关系。
根据表 2,压剪复合结构的橡胶悬架元件,可以产生具有双刚度效应的刚度特征曲线, 其中接触高度为 19~21 mm 的产品结构可以满足形成双刚度效应的设计要求。
图 4 为不同橡 胶板高度下的双刚度特性曲线。
图 4 垂向双刚度特性曲线图5压缩型橡胶堆应变分布利用有限元技术优化产品结构、试制产品,然后对产品进行了静态刚度实验。
实验在株 洲时代新材料科技股份有限公司国家级检测中心完成,实验设备为 INSTRON 8802 动态性能 实验机。
根据实验结果,垂向线性刚度为 2.5kN/mm,载荷曲线出现拐点时的载荷为 49kN,分 析结果与实验相比,误差为 10.9%。
第四届中国 CAE 工程分析技术年会论文集4.2 产品的横向静刚度为满足重载卡车系统的动力学性能的要求,经过优化设计的橡胶悬架元件需要满足垂、 横两向的刚度及刚度匹配要求,因此分析和测试橡胶悬架元件的横向静刚度是研究橡胶减振 器刚度特性的一项重要内容。
考虑模型及载荷对称性,对橡胶悬架元件的横向刚度进行有限元分析,可使用垂向分析 模型作为初始模型,利用 Symmetric model generation 功能产生横向求解模型。
通过有限元 分析,垂向预载为 40kN 工况下的横向刚度曲线基本为线性(见图 6 所示) ,有限元分析得到 的横向刚度为 2.7kN/mm,剪切型橡胶堆元件在此工况下的应变分布见图 7 所示。
图 6 横向静刚度实验曲线图7剪切型橡胶堆应变分布测试元件横向静刚度的实验设备为四通道伺服协调加载实验系统。
实验时先垂向预加载 二次,保持垂向载荷不变,再以 1~2kN/min 的加载速度横向加载到 35kN,实验进行三次,第 三次的实验结果即为元件的静刚度,横向刚度为 3.1kN/mm,横垂刚度比为 1.24。
分析结果与 实验相比,误差为 12.1%。
5 结论通过对压剪复合橡胶悬架元件的结构及承载特性的研究探讨,可以得出以下结论: 1) 结构兼有剪切和压缩的双重特性,既能有效确保元件具有良好的稳定性及承载能力, 又能使元件具有优良的隔振性能。
2) 垂向刚度具有一个明显的双刚度特性。
横向静刚度基本为线性, 垂刚度比为 1.24。
横、 3) 合理使用有限元技术能够有效预测元件的刚度特性, 在产品设计开发中提供重要的支 持。
参考文献[1] 户原春彦,防振橡胶及其应用,北京,中国铁道出版社,1982 [2] 危银涛, 杨挺青. 橡胶类材料大变形本构关系及其有限元方法. 固体力学学报.1999, 20(4): 281~189. [3] ABAQUS,Inc:1.1.11 Transient loading of a viscoelastic bushing,Abaqus Example Problems Manual.2006。