聚氨酯彈性體薄壁支撐件結(jié)構(gòu)性能一體化成型技術(shù)研究.pdf

1、澆注型聚氨酯彈性體由于其良好的機(jī)械性能、回彈性能、環(huán)境適應(yīng)能力及針對(duì)不同要求的性能調(diào)節(jié)能力而廣泛應(yīng)用于支撐緩沖領(lǐng)域。為研究預(yù)彎柱體結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)及原料特性的變化對(duì)此結(jié)構(gòu)支撐性能影響的規(guī)律，結(jié)合某新型圓柱形設(shè)備在儲(chǔ)運(yùn)、使用過(guò)程中對(duì)支撐減振性能的實(shí)際需求，本文選取聚氨酯彈性體為材料，以預(yù)彎柱體的支撐緩沖結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，從材料選擇、不同尺寸支撐結(jié)構(gòu)的壓縮性能分析、不同材料支撐結(jié)構(gòu)的壓縮性能分析和圓弧支撐件的制備及性能檢測(cè)幾個(gè)步驟進(jìn)行研究。

2、>　　首先，本研究從合成聚氨酯彈性體的原料及相互間基本反應(yīng)出發(fā)，分析原材料之間反應(yīng)的基本原理和成型特點(diǎn)。依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分別對(duì)材料進(jìn)行拉伸性能、撕裂性能試驗(yàn)，選擇滿足要求的邵氏(A)硬度分別為85、60、55和40的聚氨酯彈性體材料作為后期研究的材料。
　　其次，選取Mooney-Rivlin模型計(jì)算硬度為85(A)的彈性體的材料性能常數(shù)，設(shè)計(jì)預(yù)彎柱體平板支撐結(jié)構(gòu)，并使用有限元分析軟件ABAQUS分別以支撐肋板厚度b和預(yù)彎角度α為單變

3、量，仿真模擬不同尺寸參數(shù)結(jié)構(gòu)的壓縮性能，借助數(shù)據(jù)分析軟件Matlab對(duì)結(jié)果進(jìn)行處理，研究預(yù)彎柱體結(jié)構(gòu)的尺寸參數(shù)變化對(duì)支撐性能的影響規(guī)律。
　　然后，利用仿真分析的結(jié)果，選擇壓縮性能平臺(tái)效應(yīng)較好的尺寸參數(shù)(α=13°，b=3mm)設(shè)計(jì)制造模具，澆注成型硬度為85(A)的彈性體平板支撐件，進(jìn)行壓縮試驗(yàn)，將壓縮結(jié)果數(shù)據(jù)與仿真模擬對(duì)比，驗(yàn)證在選取適當(dāng)?shù)牟牧蠀?shù)時(shí)軟件仿真的可信度;并澆注相同尺寸的另外三種硬度的彈性體支撐件，對(duì)比相同尺寸不同

4、硬度的四種材料的壓縮性能結(jié)果，總結(jié)材料特性變化對(duì)預(yù)彎柱體支撐結(jié)構(gòu)的支撐性能的影響。
　　最后，基于支撐結(jié)構(gòu)不同肋板厚度和不同預(yù)彎角度及不同材料硬度對(duì)支撐性能影響規(guī)律的研究結(jié)果，尺寸參數(shù)選定為肋板厚度b=3mm和預(yù)彎角度α=13°設(shè)計(jì)制造圓弧支撐件模具，并選擇邵氏(A)硬度為55的彈性體材料進(jìn)行澆注成型。通過(guò)壓縮試驗(yàn)結(jié)果表明，此尺寸參數(shù)和材料的支撐件性能良好，在壓縮過(guò)程中出現(xiàn)明顯的平臺(tái)效應(yīng)，且平臺(tái)的起始支撐力、平臺(tái)起始?jí)嚎s量和壓縮平