橡胶弹性减振元件疲劳裂纹扩展寿命分析

对NR68橡胶纯剪切试样进行疲劳裂纹扩展试验,结果表明裂纹扩展率与撕裂能之间存在幂率关系。基于疲劳累计损伤理论,以撕裂能范围为损伤参量,建立橡胶疲劳寿命预测模型。对NR68橡胶裂纹扩展试验数据进行回归分析,拟合得出模型参数。综合应用有限元结构分析方法、橡胶材料等效应力计算方法和橡胶单侧切口拉伸(Single edge notched tensile,SENT)试样拉伸试验的应力应变数据,提出橡胶弹性减振元件撕裂能范围的计算方法,从而将弹性减振元件在复杂应力状态下的疲劳寿命问题转化为单向应力状态下橡胶材料的疲劳寿命问题。利用所建模型对锥形橡胶弹簧的疲劳寿命进行分析预测,并通过锥形橡胶弹簧台架疲劳试验进行验证,结果显示预测疲劳寿命是试验疲劳寿命的1.33倍,预测精度比较理想。

基于连续损伤模型橡胶弹性减振元件疲劳寿命分析

基于连续介质损伤力学理论研究橡胶类材料疲劳寿命预测方法,用一阶Ogden应变能函数导出橡胶材料疲劳损伤演化方程,建立以等效应变范围为损伤参量的疲劳寿命预测模型。拟合橡胶材料无切口试样拉伸试验应力应变数据,获得橡胶超弹材料Ogden本构模型参数,通过有限元结构分析得出转臂橡胶球铰在疲劳载荷工况下的主应力分布。应用橡胶超弹材料等效应力计算法则与橡胶材料无切口拉伸试验应力应变数据,提出复杂应力状态下橡胶弹性减振元件等效应变范围计算方法,得出转臂橡胶球铰的等效应变范围。利用所建疲劳寿命模型对橡胶球铰进行寿命分析预测,并通过转臂橡胶球铰台架疲劳试验进行验证,结果显示试验疲劳寿命是预测疲劳寿命的1.96倍,预测精度比较理想。

小振幅谐波位移激励下橡胶减振元件动态特性计算方法的研究

对基于超弹性-粘弹性模型计算橡胶隔振器动态特性的方法进行了研究。阐述了频域粘弹性理论及材料粘弹性参数的获取方法。使用简单剪切动态实验获得了材料的粘弹性参数,结合原有的超弹性模型参数,建立橡胶的超弹性-粘弹性模型,并将该模型应用于简单剪切试件的动态特性计算,计算与实验的对比结果表明:经过静态误差系数修正后的简单剪切试件动态特性与实验值误差较小,且不受超弹性模型的影响。以一悬架橡胶衬套为例,针对不同衬套的缩径量,对橡胶衬套的静、动态特性进行了计算和比较。文中所述的方法将有助于橡胶减振产品的动态特性预测。

橡胶减振元件加速寿命试验的仿真研究

针对橡胶减振元件疲劳寿命试验时间较长的问题,采用计算机仿真开展了加速寿命试验研究。利用CATIA和ABAQUS软件分别建立了橡胶减振元件的三维实体及有限元模型,采用二参数的Mooney-Rivilin模型模拟橡胶材料。通过模态分析,结合橡胶减振元件的工作状态,确定了试验系统的极限加载频率。施加3种不同的随时间变化的位移载荷,对橡胶减振元件进行了瞬态动力学分析,获得了其应力分布,从而确定了易于发生疲劳破坏的危险部位。提取橡胶减振元件危险部位的应变值,利用Manson-Coffin关系,根据橡胶材料的应变幅-疲劳寿命关系曲线,确定了3种加载条件下橡胶减振元件的破坏周期。研究结果表明,在同样的累积损伤、疲劳破坏模型条件下,通过合理提高加载频率和加载等级,可以大大缩短橡胶减振元件的疲劳寿命试验周期。

轨道交通橡胶减振元件未来技术发展的探讨

为满足轨道交通减振领域日益丰富的技术发展要求,从橡胶减振元件的环保性、寿命与舒适性、专利问题、轻量化、精细化、功能化、智能化等方面探讨了橡胶减振元件在未来的技术发展方向。

基于显式积分技术求解大变形橡胶减振元件非线性准静态刚度的方法

将实验测试时间作为计算的加载时间,能够得到与试验等效的橡胶件准静态刚度曲线;金属部件的模拟采用不影响计算时间步长的刚体单元代替可变形的有限单元,可将计算时间缩短20倍;质量缩放因子取2.3×109,泊松比取0.495,对橡胶件的体积可压缩性进行软化,以达到缩短计算时间和保证计算精度的目的;设置橡胶材料的黏性,能够抑制求解过程中出现的数值振荡现象。仿真计算分析与实验结果表明:与隐式积分技术相比,采用显式积分技术能够使大变形工况下橡胶减振元件非线性准静态刚度仿真计算的收敛性提高30%,而动能与内能之比仅为1.5%;在橡胶件垂向压缩量为0～30mm时,采用显式积分技术得到的仿真计算结果与实验结果基本吻合,误差仅为5.5%。研究结果表明,显式积分技术适合用于橡胶件开发过程中对其大变形工况下准静态刚度的仿真计算。

减振元件冲击特性研究

由橡胶和金属粘结而成的减振元件结构形状复杂多变 ,多年来国内大都采用经验公式设计 ,但对于结构复杂的减振元件缺乏理论基础。本文通过对WH系列及BSH -3 50 0、ZU -2 70 0和ZW1 64 0 0减振元件进行研究 ,应用有限元理论和数值仿真进行计算 ,得到减振元件的静动刚度和冲击刚度 ,并与实验结果进行比较 ,得出在有限位器作用情况下的减振元件理论计算与实验结果比较 ,能够满足工程需要 ,为完善现有的经验公式奠定了理论基础。

复杂结构型式橡胶减振元件静刚度计算方法

对于结构复杂、形状不规则的橡胶减振元件,难以找到计算其静刚度的经验公式。根据橡胶减振元件的可制造性,结合正交设计试验的思想,利用神经网络学习算法建立橡胶减振元件各几何结构参数与其三个方向静刚度的非线性全局映射关系,对复杂结构型式的橡胶减振元件进行静刚度估算,以代替有限元计算的结果。计算结果表明,建立的神经网络可以用来估算复杂结构型式橡胶减振元件的静刚度。

客车转向架橡胶减振元件的研究

对于橡胶减振元件,应根据其使用工况选择适合的橡胶材料,几何形状和结构设计,本文简要介绍了客车转向架橡胶减振元件的研究结果。运用检测和试验研究表明,所研制的橡胶减振元件具有良好的物理机械性能,较稳定的弹性特性和较高的使用寿命,并且在改善车辆振动性能方面起了重要作用。

汽车燃油箱减振元件设计方法研究

汽车刹车之后油箱的燃油晃动噪声会引起车内驾驶员和乘客的不适,采用油箱减振元件是降低车内燃油晃动噪声的较为方便的手段。通过理论推导研究燃油晃动时油箱对车身的传递力,得出减振元件的效果主要由车身、油箱的局部机械导纳以及减振元件的柔度确定的结论。根据传递路径分析方法,设计了车身的力和加速度传递函数测量实验和整车制动实验,计算了减振元件工作时车身的受力情况。根据理论研究结果提出了一套油箱减振元件设计方法。

斯太尔橡胶楔形减振元件的设计与研制

斯太尔橡胶楔形支承是斯太尔重型汽车上的一个重要减振元件。它被安装在车架上用来支承变速器。分析了这种橡胶支承的减振机理、减振类型和结构特点。详细介绍了其研制过程、制造工艺和性能测试结果。

客车转向架橡胶减振元件的应用

橡胶减振元件在国外高速客车转向架已广泛应用。现着重介绍橡胶元件在我国的应用情况。我国近几年研制成功的准高速客车206KP、206WP、209HS、CW—2型转向架,以及正在研制的250km/h高速转向架,均已普遍采用橡胶元件。用橡胶元件的优越性能来改善转向架的动力性能,提高车辆的运行品质,实现了无磨耗结构。结构复杂、性能优良的橡胶件研制成功和应用,对提高我国客车转向架的制作水平,提高运行速度起了重要作用。经过在广深线客车动力学试验和运营证明效果很好。

NVH橡胶减振元件行业研究

一、汽车的NVH特性是汽车行业关注的综合性问题 汽车的NVH（Noise，Vibration and Harshness）特性，即噪声、振动和不平顺性，是包括汽车安全性、经济性、环保性和可靠性等几大性能指标之一。汽车的NVH控制是通过控制汽车中有关零部件及相关子系统的噪声与振动得以实现的，它给汽车用户的感受是最表面和直接的。

汽车工业NVH橡胶减振元件的发展趋势

汽车NVH，即噪声（Noise）、振动（Vibra-tion）和声振粗糙度（Harshness）的缩写，是衡量汽车质量的重要性能之一。近年来，国内汽车NVH橡胶减振产品整车配套和维修市场的需求量达到250亿元，而国际市场在650亿美元以上。由此可见，汽车NVH橡胶减振元件正在成为汽车零部件产业的重要细分行业，目前，国内汽车行业保持了稳定快速的发展态势，年平均产量增幅达20％以上，预计未来五年内也将会以10％～15％的速度增长，因此我国汽车工业广阔的市场前景和快速的发展形势为相关零部件产业的发展提供了良好的基础，随着人们对车辆噪声、安全性及乘坐舒适性要求的不断提高，未来5～10年必将成为汽车NVH减振元件的“黄金”时期，也会成为橡胶行业发展新的增长点。

机车防振橡胶弹性牵引齿轮橡胶减振元件最佳形状研究(一)

本文扼要地介绍了机车防振橡胶弹性牵引齿轮的结构。通过有限元计算、光弹实验和刚度测试等方法,分析橡胶减振元件工作时的受力和变形状态,对比疲劳特性试验和运转实践结果,提出弹性橡胶滚子最佳形状的可行的研究方法和结论。

机车防振橡胶弹性牵引齿轮橡胶减振元件最佳形状研究(二)

据计算结果,绘出各方案孔边应力及危险剖面应力分布如图7实线所示。方案 C、D、E 接触点的应力由赫兹公式算出。各方案最大主应力理论值列于表2。比较可见,D、E两个方案最大应力理论差值仅为A方案的59%和64%。所以,D。

金属橡胶减振元件特点

金属橡胶材料是以不同规格尺寸的金属丝为原材料，经螺旋缠绕、拉伸、模压等特殊制备工艺成型的，在高低温、腐蚀环境等特种工况下具有良好的阻尼减振性能，因具有橡胶的弹性而得名。由于它是一种金属材料，因此比橡胶材料的环境适应能力强。

橡胶减振元件在循环载荷下的力学性能研究

车辆在运行时经常处于动态工作环境,由于受循环载荷影响,会产生热量,影响其力学性能,故本文以轨道车辆悬架系统的减振为研究背景,选用具有超弹性特性的炭黑天然橡胶材料作为减振材料,并对其力学性能进行有限元仿真研究。首先,通过分析不同橡胶材料的力学特性,并结合实际应用工况,确定橡胶减振元件中橡胶的类型。根据选定类型橡胶材料的应力–应变实验测试关系,采用Ansys软件对其本构模型进行非线性拟合,通过残差分析确定橡胶的最佳本构模型及相应的模型参数。然后,采用Ansys软件对橡胶减振材料施加循环压缩载荷,研究橡胶减振材料压缩性能随振幅、频率和温度的影响。通过分析橡胶材料在不同激励和温度下的迟滞回线,计算橡胶元件在不同振幅、频率和温度下的刚度,获得其刚度随振幅、频率和温度的变化规律。

内燃机车牵引传动装置橡胶减振元件的计算

介绍了内燃机车牵引传动装置橡胶减振元件计算中如何使弹性元件各参数合理匹配的方法，这种方法适用于各型橡胶减振元件的计算和设计。

减振型三叉式万向联轴器的静力仿真分析

建立减振型三叉式万向联轴器的简化模型,通过获取橡胶减振元件单轴拉伸和等双轴拉伸试验数据,采用非线性最小二乘法对数据进行拟合而确定材料的本构模型;对减振型三叉式万向联轴器的关键部件橡胶减振元件、滑块主体、滑块约束层和连接盘导向槽进行非线性静力仿真分析。结果表明:在不超出橡胶材料的强度和刚度许用范围时,橡胶减振元件的厚度越大,其对减振型三叉式万向联轴器的减振效果越好。