一种CRH3型动车组用V型橡胶减振器额定承载条件下动态特性有限元分析

采用ANSYS软件对CRH3型动车组用V型橡胶减振器动态特性进行有限元分析,并对相同硬度下不同橡胶材料的V型橡胶减振器的动刚度、损耗因子有限元计算值与试验值进行了对比分析。结果表明,采用Mooney-Rivlin超弹模型和Prony粘弹模型分析V型橡胶减振器动态特性与实际试验结果十分吻合;额定承载条件下V型橡胶减振器动静刚度比取决于橡胶材料在额定载荷下对应应变下的切线模量和静态模量之比。     

基于正交试验的楔形橡胶减振器三向刚度研究

利用Solidwork软件建立楔形橡胶减振器三维模型,由单轴压缩试验得到橡胶材料（天然橡胶胶料）的应力-应变曲线,通过有限元仿真结果与试验结果对比确定Mooney-Rivlin模型为橡胶材料本构模型;采用正交试验方法,以橡胶材料邵尔A型硬度、橡胶层厚度、橡胶层倾斜角度及钢板数量为变量因子,研究其对楔形橡胶减振器三向刚度的影响。结果表明：橡胶材料邵尔A型硬度和橡胶层倾斜角度增大,楔形橡胶减振器的轴向和纵向刚度先增大后减小;橡胶层厚度增大,减振器的轴向和纵向刚度减小;钢板数量增多,减振器的轴向和纵向刚度增大;这4个变量因子对减振器的横向刚度影响不大;同时满足减振器三向许用刚度的橡胶材料邵尔A型硬度、橡胶层厚度、橡胶层倾斜角度和钢板数量分别为66度以上、30～35 mm、64°～67°、1—2。     

基于ABAQUS的橡胶隔振器静态特性分析

本文对橡胶材料的非线性本构关系进行了分析,应用有限元软件ABAQUS建立橡胶隔振器模型,选用Mooney-Rivlin超弹性模型模拟橡胶的材料属性,仿真分析了橡胶隔振器的垂向静刚度随预载荷变化的关系。同时与经验公式对比分析,有限元仿真结果与计算结果在误差范围之内,表明有限元计算方法能较理想的获得橡胶隔振器静态特性,可为优化悬置系统的整体性能提供依据。     

压缩型弹性联轴器压装性能的有限元分析

以压缩型弹性联轴器为研究对象,使用ANSYS有限元分析软件建立了弹性联轴器压装模拟模型,橡胶材料采用Mooney-Rivlin超弹模型,使用橡胶单轴压缩试验拟合得到了橡胶材料Rivlin参数,通过摩擦试验测试了不同压装条件下的摩擦系数,分析了压装过程弹性联轴器最大接触应力和平均压缩应力的影响因素。结果表明,法兰内衬孔倒角和摩擦系数对压装最大接触应力均有影响;使用有限元计算的弹性联轴器工作扭矩与实测值比较吻合,并确定了法兰内衬孔直径与弹性联轴器平均压缩应力的关系。     

WH型橡胶隔振器静刚度仿真研究

以WH型橡胶隔振器为研究对象，基于超弹性本构理论，应用Abaqus软件建立橡胶隔振器的有限元模型，计算WH型橡胶隔振器的三向静刚度，并与测试结果进行对比。结果表明：对于WH型橡胶隔振器，横向静刚度的计算应选择单轴拉伸＋等双轴拉伸的应力-应变曲线组合，垂向、纵向静刚度的计算应选择单轴拉伸＋平面拉伸的应力-应变曲线组合；本研究探讨的5种超弹性本构模型中，Mooney-Rivlin模型的计算误差最小，Neo Hooke模型仅在描述剪切变形时精度较高，Ogden模型、Yeoh模型和Van Der Waals模型的计算误差较大。     

钢丝绳减振器静刚度的模拟及影响因素分析

针对钢丝绳减振器构造的复杂性和预应力及内摩擦力的不确定性,为有效模拟钢丝绳减振器静刚度,建立了钢丝绳减振器有限元分析模型,在实验基础上提出了虚拟材料本构关系的概念,考察了钢丝绳减振器缠绕偏角、缠绕宽度和缠绕圈数对三向静刚度的影响。结果表明:缠绕偏角对钢丝绳减振器的影响非常小;在同样的载荷条件下,缠绕宽度增加时,减振器的静变形增加,即静刚度有所降低;宽度对纵向和横向静刚度的影响趋势与垂向一致,但与垂向相比影响程度较小;减振器的静变形量随圈数的增加而减小,即静刚度增加。文章中的分析方法和所得结论,对于钢丝绳减振器的分析和设计具有一定的参考价值。     

液压悬置橡胶主簧静态力学特性计算与试验研究

运用有限元理论和Abaqus分析软件建立某小型客车动力总成液压悬置橡胶主簧的有限元离散模型,探讨橡胶主簧的轴向与径向静态力学特性的仿真计算方法,对比仿真计算结果与试验结果,验证了有限元分析方法的正确性。计算分析了胶料硬度对橡胶主簧静态力学特性的影响,结果表明,橡胶主簧静态刚度与胶料硬度正相关,且径向刚度对橡胶硬度更为敏感。     

汽车减振器橡胶防尘罩优化设计

针对汽车减振器橡胶防尘罩,论述了产品设计要求和橡胶材料本构模型;以某一工程设计为实例,进行了结构设计;运用ABAQUS软件对防尘罩进行了有限元分析,根据结果提出了优化方案,最终满足了设计要求。试验对比表明,分析结果与试验结果非常吻合,有限元分析能够指导减振器防尘罩设计,并为其提供理论依据。     

基于不同本构模型的弹性联轴器刚度特性分析

分别采用Mooney-Rivlin,Odgen和Yeoh橡胶材料本构模型对永磁同步直驱系统用弹性联轴器进行有限元建模和径向刚度仿真计算,并将仿真计算结果与试验结果进行对比。分析得出,采用Mooney-Rivlin和Odgen模型得到的弹性联轴器径向刚度与试验值偏差较大,采用能够模拟大变形的Yeoh模型得到的弹性联轴器径向刚度与试验值偏差较小,Yeoh模型适合用于弹性联轴器及同类产品进行力学性能分析。     

CR200J动力集中动车组制动夹钳用橡胶锥形衬套的设计

以CR200J动力集中动车组基础制动夹钳吊挂用橡胶锥形衬套为研究对象,提出了一种刚度设计方法;以降低系统固有主频率实现随机振动隔振作用,同时确保橡胶材料最大工作应变不大于25%;将随机振动隔振理论计算和ANSYS有限元仿真分析法相结合制定出了橡胶锥形衬套刚度和橡胶硬度指标。结果表明,经过长寿命随机振动疲劳试验,橡胶锥形衬套完好,其刚度试验和长寿命随机振动疲劳试验验证了本设计方法的正确性和适用性。     

橡胶Mooney-Rivlin模型力学性能常数的确定

用非线性有限元分析法和轴向压缩试验确定橡胶材料Mooney—Rivlin模型力学性能常数C1和C2。先由橡胶材料硬度计算出C1与C2之和，再通过非线性有限元分析法模拟不同C2／C1下橡胶材料的压缩应力-应变曲线并与实测曲线比较，与实测曲线重合性最好的模拟曲线的C2／C1即为橡胶材料的实际C2／C1，进而求得C1和C2。     

载重子午线轮胎有限元分析技术及其应用

基于轮胎变形的几何非线性、轮胎与地面和轮胎与轮辋的大变形非线性接触、轮胎材料的非均匀性、橡胶材料的不可压缩性和物理非线性及橡胶基复合材料的各向异性,建立轮胎结构有限元静态分析模型.数值计算结果表明,该模型有效、可靠.此外,探讨了该有限元分析模型在轮胎结构优选中的应用.     

子午线轮胎的轴对称非线性有限元分析

建立一种子午线轮胎的轴对称非线性有限元模型，用以模拟轮胎的轮绸定位—充气—自由旋转过程。模型考虑了橡胶材料的非线性和不可压缩性、帘线—橡胶复合材料的各向异性、轮胎大变形的几何非线性以及轮胎、轮绸与路面的非线性接触边界条件。通过有限元分析，得到了子午线轮胎在充气压力和离心力作用下的变形和应力分布情况，并将计算结果与试验结果进行了比较，两者比较吻合。     

子午线轮胎强度性能的有限元分析

根据子午线轮胎的实际结构,建立了一种轮胎轴对称非线性有限元模型,考虑轮胎橡胶材料非线性、帘线-橡胶复合材料的各向异性以及大变形等力学特性,分析了轮胎在充气压力及离心载荷下的变形和应力-应变场,分析结果与试验结果较吻合。     

185/70R14轮胎的稳态滚动仿真分析及试验对比研究

采用大型通用有限元仿真分析软件,建立185/70R14轮胎的静态和稳态滚动仿真分析模型,考察不同状态下子午线轮胎内部受力、印痕形状以及外缘尺寸等.结果表明,不同速度下仿真计算半径与实测半径相对误差小于2%;随着速度的提高,印痕形状接近蝴蝶形,胎肩压力增大;肩部带束层骨架材料和带束层端部橡胶材料应变能密度和应力、应变均随速度的提高而增大.     

基于有限元法进行铁道车辆橡胶元件的设计

介绍了描述橡胶类超弹性材料的几个应变能函数,并从橡胶材料实验数据的曲线拟合得到Yeoh模型的材料常数,进而采用有限元法对铁道车辆用橡胶元件粘合圆柱块及圆锥形橡胶弹簧进行了设计分析。     

子午线轮胎接地问题的三维非线性有限元分析研究

根据9.00R20子午线轮胎的实际结构,考虑了轮胎的材料结构非线性、几何非线性、复合材料各向异性以及橡胶材料本身的弹性等特性,运用MARC有限元通用程序,建立轮胎模型,分析了9.00R20子午经轮胎静态下与地面的接触问题,考察了不同下沉量、内压及静摩擦因素等因素对轮胎静态接地面内应力应变场的影响。结果表明,在一定充气压力下,随下沉量的增大,接地区应力分布由内高外低变为内低外高,发生翘曲现象;静态接地时的摩擦力分布对称,但数值不大;随充气压力的升高,对应的下沉量下降,而在一定的下沉量下,接地面内的最大应力随充气压力的升高而增大。     

Optimization of adhesively-bonded single lap joints by adherend notching

The effect of adherend notching on the strength and deformation behavior of single lap joints was investigated. First, a parametric study was conducted using finite element analysis (FEA). This initial part of the research into the effect of notches on joint behavior involved determination of the optimum notch location and notch dimensions. This was done by using FEA in a series of models with different notch positions and geometries. The results of this parametric study were used to select the most promising lap geometries for further study. Next, more detailed FEA were conducted on the selected lap geometries. These data were compared with the experimental single-lap shear test results to assess the applicability of different failure criteria. Three different model adhesives were used: a rubber toughened film epoxy with nylon carrier, a styrene-butadiene-styrene block copolymer based deformable 'gel' adhesive, and a two-part, metal filled brittle epoxy adhesive. The FEA for single lap joints containing 'top notches' on the unbonded, top side of the adherends, at locations corresponding to the overlap ends, and bonded with the two-part metal filled epoxy provided the best agreement with the experimental results. The experimental results showed a 29% increase in joint strength with the introduction of the notches, which matched very well with the 27% decrease in the peak peel stress observed by the FEA results. For this brittle adhesive, the peel stress is almost certainly the governing failure stress. This was confirmed by matching of the FEA peak peel stress ratios with the experimental load ratios, for both the notched and unnotched specimens.     

全钢载重子午线轮胎胎冠高度变化的静态受力分析

以11.00R20全钢载重子午线轮胎为例,通过静负荷试验测量轮胎在充气压力为930kPa、负荷为3550kg条件下的变形参数,同时利用哈尔滨工业大学开发的轮胎有限元分析专用软件TYSYS对轮胎胎肩部位带束层端点以及胎圈部位胎体帘布和胎圈加强层反包端点周围橡胶材料单元应变能进行计算,并结合轮胎使用过程中退赔轮胎质量缺陷统计,分析胎冠高度变化对轮胎受力变形和内部应力分布以及轮胎整体使用性能的影响。结果表明,静负荷试验结果与有限元模拟分析结果一致,均与实际使用中退赔轮胎的质量缺陷相对应。     

封隔器橡胶块接触有限元分析与优化

应用ANSYS有限元软件分析200 mm(7.875英寸)封隔器橡胶块与165和216 mm(6.5和8.5英寸)套管接触的Mises应力和接触压力,发现影响橡胶块与套管之间接触压力的关键因素为半O形密封圈半径和位置,并进一步对其进行优化。该分析研究对封隔器橡胶块设计有一定的理论指导作用。