橡膠減振器的設(shè)計與優(yōu)化.pdf

1、橡膠彈性元件是組成減振系統(tǒng)關(guān)鍵部件，能夠減小和消除車體的振動、噪聲的向上傳遞。橡膠減振器性能優(yōu)良，在高速動車上被廣泛應(yīng)用。橡膠地板減振器就是車體內(nèi)地板減振器系統(tǒng)的主要減振元件。由于橡膠減振器復(fù)雜多變的結(jié)構(gòu)形狀以及橡膠材料復(fù)雜的非線性特性，目前并沒有理想的模型或解析公式可以準(zhǔn)確地描述其彈性特性與結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系，因而橡膠隔振器的結(jié)構(gòu)設(shè)計也沒有確定的方法，大多采用經(jīng)驗設(shè)計和試驗修正的方法，而且橡膠地板減振器的設(shè)計主要是受安裝位置和安裝空間

2、的影響較大。因此找到一種較好的橡膠地板減振器的設(shè)計優(yōu)化方法，對于開發(fā)高性能的橡膠減振器，完善橡膠彈性元件的研發(fā)體系有重要意義。本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　1、通過查閱大量相關(guān)的文獻(xiàn)資料，對國內(nèi)外橡膠減振器設(shè)計的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進(jìn)行研究，找到現(xiàn)有的橡膠減振器設(shè)計方法和優(yōu)化方法的局限。
　　2、通過分析減振器的減振器原理，將橡膠減振器整體看作一個自由度的振動系統(tǒng)。橡膠作為超彈性材料，用來制作減振器時，材料本身的非線性是影響設(shè)計的

3、主要因素，選用ABAQUS有限元分析軟件進(jìn)行CAE設(shè)計。
　　3、研究橡膠材料的基本性質(zhì)，制備所需膠料；通過實驗獲得所需的應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)據(jù)，并在0.5、1、1.5三種不同的水平下進(jìn)行擬合，并進(jìn)行擬合誤差分析，最終確定選定Ogden N3模型。然后通過圓柱形的橡膠試樣進(jìn)行實驗驗證，通過對比試驗所得的剛度結(jié)果和模擬所得的剛度結(jié)果，發(fā)現(xiàn)0.5應(yīng)變的水平下的本構(gòu)模型擬合度最好。
　　4、根據(jù)不同的使用頻率條件，確定了單個減振系統(tǒng)的特征

4、頻率，然后根據(jù)具體的受載情況確定了振動系統(tǒng)的質(zhì)量，根據(jù)有阻尼的單自由度受迫振動公式計算出了減振器的動剛度，然后選擇了合適的動靜剛度比，最終確定了減振器的靜剛度值。確定了減振器連接部分的結(jié)構(gòu)方式和尺寸，并初步確定了減振器的結(jié)構(gòu)。
　　5、分析結(jié)構(gòu)優(yōu)化的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)，討論減振橡膠部分去除方式對于減振器剛度的影響，運用有限元軟件對橡膠減振器進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。通過優(yōu)化分析減振器結(jié)構(gòu)的合理性，改善減振器的力學(xué)性能，確定減振器的最終結(jié)構(gòu)。并制造模