没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
资源推荐
资源详情
资源评论
R120 振 动 与 冲 击 2005 年第 24 卷
科研简报
计算橡胶隔振器静态特性的数值分析方法
陈 莲 周海亭
(上海交通大学振动、冲击、噪声国家重点实验室,上海 200030)
摘 要 以橡胶隔振器为研究对象,利用有限元 A B A Q U S 分析软 件,进 行了橡 胶隔振 器有限 元建模 的数值 试验分
析;为了能更精确的描述橡胶的特性,引用了多年来发展的几种 弹性应 变能函 数方法,选取 本构方 程来拟 合试验 数据以
作为 A BA Q U S 软件对橡胶材料特性曲线的评估,寻找一种描述橡胶特 性的最佳的 方法。预测的计 算结果 与试验 吻合较
好,表明所建的数学模型和有限元计算方法能较理想的获得橡胶隔振器静态解。
关键词:橡胶隔振器,应变能,本构方程,静态特性
中图分类号:TB535.1 文献标识码: A
0 引 言
常规的橡胶隔振器设计中,一定形状的橡胶隔振
器其应力与应变的关系不是弹性模量 E ,而是由形状
系数确定的。显然,形状系数是相当复杂的,不同的
研究者提出不同的计算关系式。其次,由于橡胶隔振
器的性能随着橡胶的配方、硬度、温度、受力状态等诸
多因素的不同而变化,因此以往的橡胶隔振器的设计
计算只能是粗略的。
随着橡胶材料机械特性研究的发展及商业有限元软
件(如 ABA QUS、M ARC、ANSYS、A DIN A 等)逐步具备有
对超弹性特性材料模型和体积近似不可压缩的大变形计
算功能
[1 ]
,使橡胶制品的有限元仿真技术在工程设计中
迅速发展起来。很多研究人员一直致力于有限元法对汽
车、舰船、列车等橡胶产品的设计分析
[ 2,3 ]
。
本文叙述了橡胶超弹性特性本构关系的确定,应
力 - 应变曲线的评估;橡胶材料特性试验的测定及橡
胶隔振器的有限元建模以及橡胶隔振器静态特性的
有限元数值仿真计算方法,其目的在于寻找描述橡胶
特性的最普遍或最简单的途径和表征橡胶在工程应
用或其它类似问题中最合适一般方法。
1 几种应变能函数
橡胶材料本构关系对于橡胶隔振器的有限元仿
真至关重要。橡胶材料是一种各向同性的体积不可
压缩或体积近似不可压缩材料,它的非线性弹性特性
可以用超弹性模型描述,其材料的本构关系可用弹性
应变能函数描述为
[4 ]
。
T
B
=
1
2
W
λ
B
= 2(λ
B
- λ
- 5
B
)
W
I
1
+ λ
2
B
W
I
2
( )
(1)
式中 T
B
为应力;W 为应变能函数;λ
B
为主拉伸
比;I
i
(i= 1,2) 为主应变不变量。确定橡胶材料应变
能函数理论有两种。一种是基于统计热力学理论;另
一种是看作连续介质的唯象理论;目前发展的研究方
法都属于这两种理论,用主应变不变量 I
i
或主拉伸比
λ
i
表示的应变能函数,常用的有 O gden、Arruda—Boy-
ce、Van der W aals、Y eoh 和 Polynom ial方程等表示的应
变能函数
[4 ,5 ,6 ]
。
1.1 Ogden 方程
O gden 放弃了应变能函数必须是拉伸比偶次幂的
限制,用级数形式描绘了不可 压缩橡胶的 应变能函
数。W =
∑
n
μ
n
α
n
(λ
α
n
1
+ λ
α
n
2
+ λ
a
n
3
- 3) (2)
式中 α
n
可以取任何值,正或负,而且不一定是整数,
而 μ
n
为常数。值得注意的是,在 M ooney 方程中包含
两项,分别对应于此公式在 α
1
= 2,α
2
= - 2 的特例。
与应变能函数(2)相对应的主应力为
t
i
=
∑
n
μ
n
λ
α
n
1
- P(i = 1,2,3) (3)
任意常数 P 引进的不确定性,是同不可压缩性假设有
关的,它在主应力差的公式中不出现,此方程(3)改写
为 t
1
- t
2
=
∑
n
μ
n
(λ
α
n
1
- λ
α
n
2
) (4)
如果考虑热膨胀效应及橡胶的压缩特性,其更精
确的应变能函数为:
W =
∑
N
i = 1
2μ
i
α
2
i
(λ
α
i
1
+ λ
α
i
2
+ λ
α
i
3
- 3) +
∑
N
i = 1
1
D
i
(J
el
- 1)
2 i
(5)
• A
振 动 与 冲 击
第 24 卷 第 3 期 JO U R N A L O F V IB R A TIO N A N D SH O C K V ol.24 N o.3 2005
收 稿日期 : 2004 04 09
第 一作者 陈 莲 女,硕士 生,1978 年 10 月生
资源评论
weixin_38661466
- 粉丝: 7
- 资源: 930
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
最新资源
- 鼎微R16中控升级包R16-4.5.10-20170221及强制升级方法
- 鼎微R16中控升级包公版UI 2015及强制升级方法,救砖包
- 基于CSS与JavaScript的积分系统设计源码
- 生物化学作业_1_生物化学作业资料.pdf
- 基于libgdx引擎的Java开发连连看游戏设计源码
- 基于MobileNetV3的SSD目标检测算法PyTorch实现设计源码
- 基于Java JDK的全面框架设计源码学习项目
- 基于Python黑魔法原理的Python编程技巧设计源码
- 基于Python的EducationCRM管理系统前端设计源码
- 基于Django4.0+Python3.10的在线学习系统Scss设计源码
资源上传下载、课程学习等过程中有任何疑问或建议,欢迎提出宝贵意见哦~我们会及时处理!
点击此处反馈
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功