复合Mooney-Rivlin本构参数对轨道交通用橡胶减振件垂向静刚度的影响分析

选取合适的本构参数有助于提高橡胶小范围变形的有限元仿真的准确性。文章以轨道交通用某橡胶减振产品的橡胶体为研究对象,首先,利用哑铃型和等双轴试样拉伸试验获得橡胶的应力-应变曲线,拟合得到Mooney-Rivlin的本构参数;然后,利用Abaqus软件进行有限元仿真分析,分别考虑了单轴、等双轴和单轴+等双轴试验数据拟合得到的本构参数对产品垂向静刚度的影响,并与试验结果进行对比验证。结果表明,橡胶材料参数对橡胶减振产品的仿真结果有显著影响,复合Mooney-Rivlin本构参数能较好地预测产品垂向静刚度。

硅橡胶“O”形密封圈Mooney-Rivlin模型常数的确定

依据非线性力学理论,用工程实用的测试方法,对硅橡胶材料单轴拉伸力学行为进行了测试,通过对测试结果的拟合处理,得到了四参数的Mooney-R ivlin模型常数,模型曲线与实测应力应变曲线吻合较好。采用该模型常数对硅橡胶“O”形密封圈工作状态的变形和应力进行了有限元分析,加深了对其密封性能的了解,对密封结构的设计分析具有一定的指导意义。

橡胶Mooney-Rivlin模型中材料常数的确定

采用Marc非线性有限元分析程序,用工程实用的测试方法,对橡胶材料单轴拉伸力学行为进行测试,拟合处理得到Mooney-Rivlin模型材料常数,并与实际测试结果进行对比。结果表明,有限元模型计算所得力与位移关系曲线与实测曲线吻合较好,相对误差小于6%。

基于Mooney-Rivlin模型的充水式橡胶坝工作性态研究

鉴于坝高、内压比是橡胶坝最重要的参数,考虑材料非线性和几何非线性,基于Mooney-Rivlin模型,建立了不同坝高、内压比的橡胶坝有限元模型,计算其应力和位移,分析了坝高、内压比对橡胶坝工作性态的影响。结果表明,在设计工况下,坝体最大应力位于坝袋与底板锚固处,最大位移位于坝顶偏下游侧;坝高越高、内压比越大,坝体最大有效应力及最大位移也越大。可见在满足需要的情况下,应选择较小的内压比及较低的坝高。

多元线性回归法确定橡胶Mooney-Rivlin模型常数

根据丁苯橡胶试样在单轴拉伸实验中得到的拉力和变形值等实验数据,运用多元线性回归法求得橡胶材料Mooney-Rivlin模型三项式的模型常数。为检验计算结果的准确性,将常数用于对试样进行有限元计算并与实验结果对比分析,计算采用有限元软件ANSYS11.0,得到的计算结果与实验结果较为吻合。对比分析结果表明:随着形变量的增加,变形增量的有限元计算值对于实验值的相对误差逐渐减小并趋于稳定,说明采用多元线性回归法求解Mooney-Rivlin模型的常数是可行的。该方法也可推广至五项式和九项式Mooney-Rivlin模型常数的求解。

基于Mooney-Rivlin本构模型橡胶防尘罩的非线性有限元分析

为揭示橡胶防尘罩的结构参数对其拉压应力的影响,采用ABAQUS软件建立了基于Mooney-Rivlin本构模型的防尘罩有限元模型。根据标准试件轴向拉伸实验数据拟合了本构模型参数C10和C01,完成了防尘罩轴向拉伸和轴向压缩工况的有限元分析,得到了防尘罩的应力应变分布规律。通过对试件和防尘罩制品的拉伸试验验证了有限元计算结果的可信性,为橡胶类零部件的强度性能分析、结构参数优化提供了一种方法。

Mooney-Rivlin模型对发泡橡胶力学行为的模拟

采用有限元分析软件常用的Mooney Rivlin模型对NR和NBR闭孔发泡材料单轴拉伸力学行为进行了模拟。结果表明 ,用Mooney Rivlin模型模拟所得的闭孔发泡橡胶力学行为与实测数据拟合较好 ,橡胶泡孔内的气体具有熵弹性及不可压缩且各向同性的特点。

基于Mooney-Rivlin模型的橡胶材料常数实测及应用研究

采用阻尼材料试验机进行单轴向拉伸试验,获取橡胶材料常数C_(10)和C_(01),将其代入两参数Mooney-Rivlin模型,采用ANSYS有限元分析软件对筒形橡胶减振器和行星齿轮减速器性能进行预测。所设计产品装机实车试验结果表明,新型筒形减振器振动加速度下降了67.5%,改进后行星齿轮减速器固有频率大幅下降。

多孔Mooney-Rivlin材料矩形板的单向拉伸

本文利用不可压超弹性材料大变形的Mooney-Rivlin应变能函数研究了含有多个微孔的矩形板在单向拉伸作用下的有限变形和受力分析。首先利用不可压条件得到了文中所给的含有某种对称性分布的多个微孔的矩形板的变形模式函数,其中所含的一个参数可由远离微孔的无穷远处的变形状态确定,另一个参数可用最小势能原理导出变分近似解。文中详细分析了板中微孔(一个、三个和五个)随载荷作用的增长情况和微孔边缘应力的分布情况,井进行了比较。讨论了微孔的个数和排列方式、微孔的大小和孔间距离等因素对微孔增长和应力分布的影响。

基于Workbench的导电橡胶Mooney-Rivlin参数拟合与应用

针对导电橡胶材料参数数据匮乏,且难以通过实验的方法获取导电橡胶材料参数,在研究Mooney-Rivlin本构模型原理的基础上,参考基于硬度的Mooney-Rivlin模型参数计算公式,提出了基于Workbench软件的导电橡胶参数拟合方法,使导电橡胶分析出的压缩弹性模量曲线与厂家提供的试验数据近似吻合,并给出了详细的拟合步骤。以某便携设备为例,拟合矩形导电橡胶的材料参数,并进一步分析设备的密封性及底板受力变形。实例证明该方法有效、可行。

基于Mooney-Rivlin模型和Yeoh模型的橡胶材料有限元分析

基于Mooney-Rivlin模型和Yeoh模型2种橡胶本构模型,建立了硅橡胶、丁腈橡胶和氟橡胶的单轴压缩实验有限元模型,对比了3种橡胶材料的名义应力-应变曲线及模拟仿真。结果表明,Mooney-Rivlin模型适合橡胶的小变形行为,Yeoh模型适合橡胶的大变形行为,且Yeoh模型在橡胶小变形时也具有较好的拟合度。

聚氨酯三阶Mooney-Rivlin模型参数拟合研究

聚氨酯材料具有优异的变形性能,可以用于密封。为了实现管道智能封堵器的密封功能,必须通过合适的力学模型及参数进行表征,并选取合适的聚氨酯作为密封圈材料。基于聚氨酯单轴压缩试验数据,对三阶Mooney-Rivlin模型进行拟合,获取c_(10)、c_(01)、c_(11)三个参数,并结合有限元仿真验证正确性与合理性。通过聚氨酯三阶Mooney-Rivlin模型参数拟合研究,提升了管道智能封堵器密封功能的可靠性。

基于Mooney-Rivlin本构模型的捣固凸轮橡胶弹簧变形分析

针对捣固机用橡胶弹簧工作过程中出现弹力不足致使提锤力下降的问题,基于橡胶Mooney-Rivlin本构模型,拟合出橡胶弹簧材料参数。采用仿真和试验结合的方法,获得橡胶弹簧在不同变形量下支反力和综合应力在圆周方向上的分布规律。结果表明,橡胶弹簧应力-应变在小变形范围内符合虎克定律,所得橡胶本构模型参数能够真实反映实际橡胶弹簧的力学性能,为进一步研究成品橡胶弹簧的性能提供了途径。

Development of a modified Mooney-Rivlin constitutive model for rubber to investigate the effects of aging and marine corrosion on seismic isolated bearings

In this study, aging and marine corrosion tests of a large number of rubber material and rubber bearings have been carried out. The constitutive Mooney-Rivlin model parameters for a rubber isolated bearing have been determined. By applying the least-square method to the experimental data, the relationships between the aging time and the marine corrosion time with the constants in the constitutive model for a rubber beating have been derived. Next, the Mooney-Rivlin model has been modified accordingly. Further, using the modified Mooney-Rivlin model and the Abaqus software, the performance of the rubber isolated bearings has been simulated. The simulation results have been compared to the experimental results so as to verify the accuracy of the modified model. The comparison shows that the maximum errors for the vertical and horizontal stiffnesses are 16.8% and 0.49%, respectively. Since these errors are considered acceptable, the accuracy of the modified constitutive model can be considered verified. The results of this study can provide theoretical support for the performance study on rubber isolated bearings under the complex ocean environment and the life-cycle performance evaluation of bridges and other offshore structures.

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。

基于Mooney-Rivlin模型和Yeoh模型的橡胶弹性车轮刚度特性分析

基于Mooney-Rivlin模型和Yeoh模型两种橡胶材料本构模型建立了弹性车轮有限元模型,对弹性车轮的刚度特性进行计算,并将计算结果与实测值进行对比分析。根据分析可知,采用Mooney-Rivlin模型时弹性车轮刚度的计算值与实测值误差较大,而能够模拟橡胶大变形特性的Yeoh模型则可以比较准确的反映弹性车轮的刚度特性,可用于弹性车轮的有限元分析。

基于Mooney-Rivlin本构模型对同步带胶层的有限元分析

文中为同步带受拉应力影响提供了一种新的有限元分析方法,采用Hypermesh和Abaqus软件建立橡胶标准试件和同步带有限元模型。根据标准试件单轴拉伸试验数据,利用Abaqus软件拟合了Mooney-Rivlin本构模型参数C10和C01,采用拟合的参数对橡胶标准试件和同步带胶层模型进行有限元模拟并与标准试件和同步带胶层拉伸试验进行对比,结果具有良好的吻合性。

基于Mooney-Rivlin模型的船用密封圈设计及试验验证

基于橡胶试样单轴拉伸试验得到的拉力和变形量等试验数据,利用最小二乘法拟合求得橡胶材料的Mooney-Rivlin模型及Yeoh模型常数。基于有限元方法,用得到的模型常数对试样变形量进行计算并与试验结果对比。结果表明,Mooney-Rivlin模型在小应变和中等应变时可以较好地描述材料的力学行为,Yeoh模型适合模拟大应变时材料的力学行为。利用得到的模型常数计算分析异形密封圈的静态性能,最大变形量计算值与试验值的相对误差为2.74%,表明了所选模型常数的准确性。

基于Abqus-Mooney-Rivlin模型对商用车推力杆的分析

平衡悬架作为目前国内双后桥车型的重要结构,大量应用于公路和工程车双后桥车型。其中推力杆作为平衡悬架连接悬架与车桥、车架的重要零件,其主要作用是克服钢板弹簧(或空气弹簧)只能传递垂直力和侧向力而不能传递牵引力、制动力的问题,并在转弯、凹凸路面产生与扭转相应的反作用力矩。推力杆由胶芯、杆体以及外套组成。胶芯主要由橡胶组成,由于橡胶材料特性复杂,其力学问题的理论计算非常困难,这对推力杆橡胶强度理论计算提出了较高要求。针对上述问题,文主要进行了以下几方面的工作:(1)橡胶元件性能的基础研究。在橡胶材料本构关系的基础上深入研究橡胶材料的参数,根据硬度和弹性模量关系的实验数据,得到橡胶材料硬度与Mooney-Rivlin模型中C1、C2的一般关系,并进一步分析橡胶元件的强度;(2)橡胶件应力应变关系研究。借助有限元和断裂力学分析,对橡胶-金属结构进行研究,分析橡胶在载荷作用下应变的变化,以及推力杆各向刚度,为平顺性分析提供依据;(3)推力杆可靠性分析。模拟各种工况下推力杆的可靠性,保证零部件强度。

基于Mooney-Rivlin模型的车用橡胶衬套刚度计算及试验验证

如何获取精确的橡胶衬套参数,不仅是橡胶衬套设计过程中的难点,也是汽车系统动力学关键问题.针对这一问题,基于Mooney-Rivlin模型建立某橡胶衬套有限元模型,研究橡胶衬套刚度特性,并将仿真结果与试验结果进行对比.结果表明,所建立的橡胶衬套模型可以获得与试验吻合较好的刚度曲线,仿真模型可用于指导橡胶衬套刚度设计.研究了其非线性特性,揭示其刚度变化规律,对汽车动力学分析方法进行了探索.