一种橡胶隔振圈动刚度计算方法

在以往对橡胶隔振器动刚度计算方法研究的基础上,提出了一种将隔振器主要部件作为一体进行动刚度仿真计算的方法。建立了包含金属和橡胶部件的橡胶隔振圈有限元模型,根据隔振圈在不同方向上的实际受力情况对隔振圈施加不同频率的正弦激励,仿真计算得到了隔振圈不同方向上的动刚度。通过与隔振圈静刚度和橡胶材料动刚度的比较,得出了动刚度的变化规律,为发动机的振动分析和橡胶隔振圈的简化提供了参考。     

橡胶隔振器弹性特性分析及结构优化

通过橡胶力学性能试验,获得了建立橡胶超弹性材料本构模型所需的数据,并将试验数据与ABAQUS中不同的橡胶本构模型进行了曲线拟合,对结果进行了对比分析。建立了6自由度动力总成动力学仿真模型,结合能量解耦理论在ADAMS中对悬置系统刚度参数进行了优化。运用hyperm esh对某汽车悬置元件的结构进行了初步优化,然后利用ABAQUS软件对结构优化后的悬置元件的刚度进行了校核计算,计算结果达到了预定的目标。     

基于有限元的O形橡胶密封圈装配过程参数影响分析

利用有限元软件对某固体发动机O形橡胶密封圈装配过程进行仿真分析。研究了装配过程中密封圈材料参数、密封圈与发动机壳体摩擦系数、轴向装配速度和结构参数对密封圈剪应力的影响。结果表明,材料参数、摩擦系数以及装配速度是影响密封圈最大剪应力的主要因素。     

自适应变刚度支承结构力学性能研究

针对推进系统薄壁壳体静子支承结构设计中支承载荷不稳定的问题,设计了一种具有自适应变刚度力学性能的支承结构,提取该结构主要特征参数建立单元体模型,并结合橡胶材料非线性本构模型进行有限元仿真,结果表明该结构能够在较大压缩量范围内保持载荷稳定。此外通过仿真对比分析获得了主要设计参数对其力学性能的影响规律,表明其变刚度拐点、平台载荷等均可以通过结构和材料参数进行优化。     

橡胶履带柔性复合材料的本构模型

橡胶履带性能是影响履带式行走装置使用寿命的关键因素之一。为准确表征橡胶履带在服役条件下产生的大变形、非线性和各向异性等力学行为,开展不同帘线偏角下橡胶-帘线复合材料单轴拉伸试验研究,分析帘线偏角对材料力学性能的影响,建立一种考虑橡胶与帘线相互作用的超弹性本构模型。基于粒子群优化算法和牛顿迭代法,提出一种模型参数寻优拟合方法。依次根据帘线偏角为90°、0°和15°的单轴拉伸数据拟合得到模型参数,并对帘线偏角为45°和60°的单轴拉伸数据进行预测,拟合曲线的决定系数R²分别为0.992 8和0.982 9,预测效果较为理想。对不同帘线偏角的单轴拉伸试验工况进行数值仿真,并与试验数据进行对比分析。结果表明,仿真结果与试验数据趋势基本一致,最大仿真误差约为10.86%,验证了所提模型的正确性以及与有限元分析的适应性。     

金属橡胶弹性元件实验建模研究

基于电液伺服材料试验机精确的位移加载控制,对圆环形金属橡胶弹性元件进行了静态与动态力学试验,结果表明金属橡胶材料具有明显的高次弹性非线性以及迟滞非线性性质,根据动态试验结果建立迟滞回线拟合分解的高次弹性复合阻尼模型,该模型用非线性刚度和非线性复合阻尼机理构造,模型中的参数由试验数据辨识。用所建模型重构恢复力一位移迟滞回线,结果表明,该模型能很好描述这类非线性振动系统的特性,为进一步实验建模提供了理论依据。     

金属橡胶叠层复合材料阻尼器性能研究

对金属橡胶叠层复合材料进行动态加载试验,发现该材料具有明显的非线性迟滞特征,迟滞回线并非椭圆.运用粘弹等效阻尼测试方法,分析材料的动态刚度与阻尼损耗因子随幅值、频率的变化规律.试验结果表明,阻尼器的弹性性能和阻尼性能受幅值、频率的影响较大.     

高温管路包覆金属橡胶耗能特性及参数识别

针对高温环境下管路系统减振难题,研究金属橡胶非线性本构关系和其减振特性影响参数,设计金属橡胶包覆管路结构,并进行动态和高温激励试验。通过动态试验数据绘制迟滞回线,基于迟滞回线精确分解法建立金属橡胶非线性泛函本构关系,借助最小二乘拟合法做参数识别。结果表明:所建模型能很好描述金属橡胶恢复力和位移随振幅与频率变化规律,验证了模型的准确性;金属橡胶减振性能随温度的升高呈增强趋势,随预紧量的增加反而减弱,随激振量级的增加而增强。     

基于Mooney-Rivlin模型的车辆环形橡胶减震器径向刚度计算与参数优化

环形橡胶减震器作为车辆传动装置的支撑部件,其径向刚度直接影响车辆传动装置的运行品质与机械寿命,其减震效果与橡胶材料的理化特性、减震器的结构形式密切相关。基于Mooney-Rivlin模型,在ANSYS-Workbench平台上进行环形橡胶减震器径向受载工况的仿真分析,对比采用两种橡胶材料的环形减震器在不同温度环境条件下的径向刚度,并以环形橡胶减震器最大径向刚度为优化目标,在橡胶层应力强度约束条件下进行环形减震器的几何参数优化。结果表明,参数优化后提高了车辆传动系统可靠性,所得结果为橡胶减震器的力学性能研究提供了方法和依据。     

开缝衬套冷挤压孔疲劳寿命仿真模型建立及验证

利用有限元分析软件Abaqus和疲劳分析软件MSC.Fatigue联合仿真,建立冷挤压孔疲劳寿命仿真模型,研究冷挤压工艺对7050铝合金带孔试件疲劳寿命的强化效果。在有无衬套情况下,研究疲劳载荷及挤压量对冷挤压疲劳增寿效果的影响。仿真结果表明:带衬套挤压寿命强化效果好于无衬套挤压强化效果;在一定挤压范围内,挤压量越大,强化效果越好;经开缝衬套冷挤压后,7050带孔试件的疲劳寿命可提高2~8倍。将仿真结果与试验结果作比较,验证了该仿真模型的有效性。     

转管炮弹簧-金属橡胶缓冲器后坐特性研究

转管武器由于射速高、后坐特性复杂,所以减小后坐阻力、提高射击精度成为提高转管武器系统性能的重要研究课题。设计了一种采用新型材料金属橡胶作为主要阻尼材料,具有高效缓冲性能的环形弹簧作为主要弹性元件的转管炮缓冲器,建立了转管炮后坐运动微分方程,利用MATLAB对缓冲器金属橡胶在不同形状因子情况下对后坐的影响进行仿真分析,得到金属橡胶形状因子与其刚度系数成反比。仿真结果表明:加载金属橡胶的缓冲器能更好地减小转管炮后坐阻力,金属橡胶对于提高转管炮射击精度和稳定性具有一定意义。     

球头销橡胶防尘罩改进设计

针对某车辆球头销运动过程中,橡胶防尘罩出现因干涉造成的过早破损失效的问题,应用有限元分析软件Abaqus建立防尘罩的有限元模型,对球头销摆动过程中橡胶防尘罩的大变形进行仿真分析,以防尘罩变形后的最终构形与其周围部件之间的间隙为优化目标,以变形过程中最大Mises应力为约束,通过改变防尘罩静态构形参数,获得合理的间隙值,解决了干涉问题,确保防尘罩的使用寿命满足设计需求.试验结果与仿真分析结果一致,表明改进措施和有限元分析方法正确可行     

转膛自动机弹带二次挤进过程数值模拟

为研究转膛自动机转膛衬套与身管衬套膛线不等高带来的弹带二次挤进问题,建立反映膛线高度差的弹 带二次挤进过程分析有限元模型。通过数值仿真获得弹带完全挤进转膛衬套和身管衬套的应力、变形和温度;仿真 结果与实弹射击回收的弹带刻痕吻合较好,说明所建立有限元模型具有一定的可信度。对比转膛衬套采用半高膛线 与全高膛线的仿真结果表明：转膛衬套与身管衬套膛线不等高显著影响弹带挤进过程,采用半高膛线能使弹带挤入 转膛衬套更平稳,但弹带在二次挤进身管衬套时会产生更强的冲击;采用全高膛线在弹带挤入转膛衬套时更困难, 但在二次挤进身管衬套时较为平稳。     

泡沫铝和橡胶对测试仪器抗冲击波缓冲能力的仿真研究

为研究爆炸环境下测试仪器的安全性和可靠性,文中采用ANSYS仿真工具,以某小型战术导弹为模型,对比分析了泡沫铝材料和橡胶材料作为缓冲材料对测试仪器动态响应的影响情况.结果表明,无防护情况下,测试仪器将承受0.037Mbar的压力,这明显超出一般测试仪器对冲击的适用指标.采用泡沫铝作防护缓冲材料可以把压力降低到330bar,橡胶作防护缓冲材料则只能把压力降低到4500bar(绝对值).结果表明,泡沫铝的缓冲防护能力优于橡胶.     

粘弹性材料剪切模量松弛函数的拟合研究

粘弹性材料进行有限元分析时,须有其粘弹性物理模型特征参数。采用数值拟合法,对粘弹材料肋软骨,推导了模型简化下归一化实验曲线与广义Maxwell模型的关系,实现了实验曲线与广义Maxwell模型的拟合,得到了肋软骨材料用于粘弹性有限元分析的Maxwell模型参数。仿真验证表明曲线的拟合度很高。     

橡胶金属铰链履带销的优化设计

对履带销、橡胶金属铰链进行受力分析,可知影响其寿命的主要有销轴剪切应力、橡胶衬套挤压应力及扭转剪切应力.通过工程计算对比多个车型销轴剪切应力、橡胶衬套挤压应力及剪切应力情况,结合工程实践,提出销轴剪切应力、橡胶衬套挤压应力及扭转剪切应力的许用值.在销轴剪切许用应力、橡胶衬套挤压应力及剪切许用应力的约束下,优化了履带铰链的结构尺寸,减小了履带部件相对尺寸.在不影响履带可靠性的前提下,实现履带轻量化设计.     

基于模态和刚度灵敏度分析的某轿车车身轻量化研究

建立了某轿车白车身有限元模型,通过对比试验和仿真计算的模态结果验证了模型,计算了车身轻量化系数,对车身所有钣金件,基于模态和刚度灵敏度分析结果,制定轻量化方案.结果表明,轻量化方案在保证车身主要性能的同时,有效的减轻了车身重量.     

一种车辆液压缓冲阀研究

动力换档变速箱目前广泛采用液压缓冲阀进行换档过程控制,本文对一种液压缓冲阀进行了研究,建立了通用仿真模型,分析了结构参数对缓冲阀动态性能的影响.通过台架试验验证了所建模型的正确性及有效性.研究结果可以为车辆动力换档控制系统的设计、改进及预测提供依据.     

周向约束对杆式射流成型规律的仿真研究

为了达到战斗部减质量并满足装药特殊接口尺寸的要求,建立了三维有限元模型。利用LS-DYNA软件对杆式射流成型过程进行了三维数值模拟,研究了周向约束对变壁厚球缺罩装药杆式射流成型规律的影响。研究结果表明:周向约束中的装药壳体壁厚及衬套材料、高度均对杆式射流的形态、速度分布有显著影响,其中周向约束材料对射流的影响最大,壳体厚度、衬套高度次之。研究得出结论:在设计战斗部周向约束时,合理匹配壳体壁厚,衬套材料、高度可有效改变射流形态和性能,同时可实现战斗部减质量及匹配装药接口尺寸要求。     

橡胶密封圈三维接触问题的有限元分析

本文采用三维模型对橡胶密封圈进行了有限元分析， 在讨论超弹性体材料接触问题的前提下， 研究了密封结构同轴度和橡胶圈安装扭曲对密封接触状态的影响． 通过对这些影响规律的分析， 找出了造成密封失效的一些可能原因．