半主动液阻型橡胶隔振器动态性能测试与计算分析_吴礼刚

橡胶是一种有弹性的材料，具有很好的粘附性和可塑性。

在物理学和工程领域，人们经常需要计算橡胶材料的粘弹系数或阻尼系数。

这些系数对于材料的使用和设计具有重要意义，能够帮助人们了解材料的性能，并指导实际工程的实施。

在实际工程中，计算橡胶材料的粘弹系数通常可以通过以下公式来进行：1. 弹性模量的计算公式橡胶材料的粘弹性质与其弹性模量密切相关。

弹性模量是材料在一定应力下的弹性变形能力，通常用符号E表示。

在工程中，可以通过以下公式来计算橡胶材料的弹性模量：E = σ / ε其中，E为橡胶材料的弹性模量，单位为帕斯卡（Pa）；σ为橡胶材料受到的应力，单位为牛顿（N）；ε为橡胶材料的弹性应变，是指在受到应力时的相对变形程度，无单位。

2. 粘滞阻尼系数的计算公式除了弹性模量外，橡胶材料的粘弹性质还与其粘滞阻尼系数密切相关。

粘滞阻尼系数描述了材料在受到外力作用时的阻尼效应，通常用符号η表示。

在工程中，可以通过以下公式来计算橡胶材料的粘滞阻尼系数：η = F / (x * v)其中，η为橡胶材料的粘滞阻尼系数，单位为牛顿秒/米（N·s/m）；F 为橡胶材料受到的阻尼力，单位为牛顿（N）；x为橡胶材料的位移，单位为米（m）；v为橡胶材料的速度，单位为米/秒（m/s）。

3. 橡胶材料粘弹系数的综合计算公式在实际工程中，为了更全面地描述橡胶材料的粘弹性质，还可以综合考虑弹性模量和粘滞阻尼系数，使用以下公式进行综合计算：η' = E / (2 * π * f)其中，η'为橡胶材料的粘弹系数，单位为帕斯卡秒（Pa·s）；E为橡胶材料的弹性模量，单位为帕斯卡（Pa）；π为圆周率，约为3.xxx；f 为橡胶材料的频率，单位为赫兹（Hz）。

4. 阻尼系数拟合公式除了粘弹系数的计算公式外，人们在实际工程中还常常需要通过实验数据来拟合阻尼系数的曲线。

一种常用的拟合公式是阻尼系数与频率的幂函数关系：η = a * (f)^b其中，η为橡胶材料的阻尼系数，单位为帕斯卡秒（Pa·s）；f为橡胶材料的频率，单位为赫兹（Hz）；a和b为待拟合的参数。

The Calculations and Measurements for the Static Stiffness ratio in Three Directions of Typical Vehicle PowertrainRubber MountsA Dissertation Submitted for the Degree of MasterCandidate：Wu ZhipingSupervisor：Prof. Shangguan WenbinSenior Engineer Ye ZhigangSouth China University of TechnologyGuangzhou, China分类号：U463.1学校代号：10561学号：200620201508华南理工大学专业学位硕士学位论文汽车动力总成典型结构橡胶悬置三向静刚度计算分析方法的研究作者姓名：吴志平指导教师姓名、职称：上官文斌、教授申请学位级别：工程硕士学科专业名称：车辆工程研究方向：车辆设计理论与方法论文提交日期：2013年12月04日论文答辩日期：2013年12月01日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：叶志刚委员：邬晴晖赵学智李旻赵志刚摘要汽车在行驶的过程中，由路面不平度、发动机、传动系统等因素引起的振动严重影响汽车的行驶平顺性和乘坐舒适性，随着消费者对汽车行驶性能提出进一步的要求，悬置系统在车辆减振方面的作用也越来越被人们认识到，无论从主机厂还是零部件商，对悬置系统的开发和设计都增加了重视。

如何开发和设计悬置系统已成为NVH工程师一项重要的工作内容，悬置系统的刚度特性和阻尼特性也已成为一套悬置系统设计好坏的重要评价标准。

本文选取了三种常用结构类型的橡胶悬置模型，对其进行结构及性能分析，并在三维软件，如UG中建立其数学模型，对所建立的数学模型进行有限元仿真分析，主要通过Hypermesh软件进行几何模型简化、网格划分及Abaqus软件进行后处理计算，得到各悬置在其局部坐标系下沿三个坐标轴方向的刚度值，并与测试值作比较，确定仿真分析方法的正确性。

测试条件对液弹阻尼器动态特性的影响
冯林兆;赖亮庆;陈高升;王文博;雷宇;苏正涛
【期刊名称】《橡胶工业》
【年(卷),期】2024(71)6
【摘要】研究测试条件对液弹阻尼器动态特性的影响规律。

结果表明:阻尼液耗散的能量占液弹阻尼器耗散能量的86.3%以上,随剪切振幅和剪切频率的增大,液弹阻尼器的耗能能力显著提高;液弹阻尼器的弹性刚度和阻尼刚度随剪42.7%,当剪切频率由0.5 Hz增大到4 Hz时,液弹阻尼器的阻尼刚度由2213 N·mm^(-1)增大到5802 N·mm^(-1)。

42.7%,当剪切频率由0.5 Hz增大到4 Hz时,液弹阻尼器的阻尼刚度由2213 N·mm^(-1)增大到5802 N·mm^(-1)。

【总页数】6页(P463-468)
【作者】冯林兆;赖亮庆;陈高升;王文博;雷宇;苏正涛
【作者单位】北京航空材料研究院股份有限公司;中国航发减振降噪材料及应用技术重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TQ336.42
【相关文献】
1.旋翼液弹阻尼器模型试验与非线性动力学特性分析
2.受粘弹阻尼器控制的轴向移动弦系统动态特性分析
3.直升机液弹阻尼器填充材料粘性特性分析
4.液弹阻尼器
动力学特性对直升机地面共振的影响分析5.材料参数对液弹阻尼器动态特性的影响
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磁流变阻尼器力学模型及其参数识别发展现状摘要：磁流变阻尼器是目前结构振动控制中最具有发展潜力的半主动控制装置之一，这种耗能低、响应快的设备由于其优越的性能立刻在土木工程振动控制领域中引起了巨大的浪潮。

但是这种装置在应用的过程中由于自身的磁流变效应，而具有高度非线性的特点，这也使得其在半主动控制中的应用极为困难。

因此建立一种简单、有效的磁流变阻尼器力学模型是使其在控制过程中保持稳定性和有效性的重要条件。

关键词：磁流变阻尼器；力学模型；参数建模；非参数建模一、磁流变减震技术的研究磁流变阻尼器作为半主动控制装置的典型代表，是利用磁流变液能够随磁场变化能够实现快速流-固逆变特性设计的一种减震装置。

磁流变液主要由硅油等载液和均匀分散其中的高磁导率、低剩磁的微小磁性颗粒所组成的悬浊液，通常还会包含多种外加剂以提高磁流变液的抗沉降性能。

1.1磁流变液原理磁流变液没有磁场作用时，可磁化分散粒子随机均勾分布在绝缘母液中，可以视为理想状态下流动状态良好的牛顿流体。

当通入外加磁场时，磁流变液中的微小磁性颗粒由于强交换耦合作用被磁化而行成链状结构，其方向与磁场中的磁力线重叠，链状状态的规则度取决于磁场大小，磁场越大，链状特性越明显，感流变液的剪切应力就越大。

1.2磁流变阻尼器的工作模式顾名思义，工作模式是指工作的一种外在条件和所处的状态。

按工作模式来分，磁流变阻尼器分为流动式、剪切式、挤压式三种基本模式。

1.3磁流变阻尼器的力学模型国内外专家已经提出了众多的磁流变阻尼器力学模型。

这些力学模型主要分成参数化模型以及非参数化模型这两类。

所谓参数化模型就是利用刚度和阻尼单元来模拟磁流变阻尼器的力学性能。

而非参数化模型就是通过智能控制理论等非参数化形式去形容阻尼器的力学特性。

1.3.1参数化模型（1）Bingham模型Bingham模型是磁流变阻尼器力学模型中研究最广的模型。

其最早是Phillips等人用来反映稳定剪切场下磁流变液的应力——应变关系的。

动力总成悬置系统隔振率的计算方法罗国海; 上官文斌; 秦武; 李利平; 叶必军; Subhash Rakheja【期刊名称】《《振动与冲击》》【年(卷),期】2019(038)014【总页数】9页(P202-209,259)【关键词】动力总成; 激励力识别; 悬置; 隔振率计算【作者】罗国海; 上官文斌; 秦武; 李利平; 叶必军; Subhash Rakheja【作者单位】华南理工大学机械与汽车工程学院广州510641; 宁波拓普集团股份有限公司宁波315800【正文语种】中文【中图分类】U462.3动力总成作为汽车主要激励源，其振动经悬置系统传递至车身，进而引起车身的振动[1-3]。

汽车动力总成悬置系统是影响汽车乘坐舒适性的主要因素之一[4-6]。

悬置系统的隔振率是其隔振性能的重要评价指标。

在已发表的文献当中，常通过实验测试的方法得到悬置在各个方向的隔振率，少见采用计算的方法计算悬置的隔振率。

要计算悬置系统的隔振率，首先必须确定动力总成激励力。

目前最为常见的直列四缸机发动机，其振动激励主要包括活塞组件与曲柄连杆机构产生的二阶往复惯性力，和气缸内气体燃烧爆发压力产生的绕曲轴方向的二阶倾覆力矩。

影响激励力的因素很多，难以通过理论计算得到精确结果，也难于通过实验直接测定。

对于动力总成，加之变速箱中齿轮的激励力，使得动力总成激励力的理论计算困难。

文献[7-8]将动力总成视为刚体、假定悬置连接在没有弹性的地基上，建立了动力总成悬置系统的动力学模型，根据动力总成的惯性参数、悬置的刚度、安装位置等参数，结合离散频谱校正理论，对作用在动力总成质心的激励力进行了识别。

本文考虑了动力总成与车身连接处的弹性特性，建立了动力总成激励力识别的方法。

以A车型为测试对象，识别动力总成的激励力。

首先，测试A车型悬置与动力总成和与车身相连接处(以下简称悬上点和悬下点)的加速度，和已知的动力总成的惯性参数、悬置的刚度与安装位置等参数，给出了动力总成激励的识别结果。