DOI
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橡 胶 隔 振 圈 的 结 构 刚 度 性 能
收稿日期 修回日期
基金项目 国家部委基金资助项目
作者简介 金 晶 男 博士生 主要研究方向为机械装置设计与优化 Email naughtjj
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ahoo com cn
金 晶 梁伟阁 张振山
海军工程大学 兵器工程系 武汉
摘 要 根据以往研究成果 从不同本构模型的应用优缺点考虑使用 MooneyRivlin 二参数本构模型建立橡胶
材料有限元模型 并通过实验验证了模型的正确性 通过动静刚度对比计算 验证了静态刚度计算方法在性能
分析中的可行性 建立了不同结构参数的隔振圈有限元模型 然后 在 ANSYS 软件中对隔振圈各个方向的
刚度值进行了仿真计算 计算结果表明 不同结构参数对各方向刚度的影响规律各不相同 而且径向刚度和轴
向刚度之间存在刚度变化耦合的现象 最后 根据分析结果提出了调整隔振圈刚度的方法 该方法对提高隔振
圈减振效果以及隔振圈的推广具有一定的参考价值
关键词 橡胶隔振圈 本构模型 结构刚度
中图分类号 TH 文献标志码 A 文章编号
Performance analysis of structure stiffness of rubber isolator ring
JIN Jing LIANG Wei
g
e ZHANG Zhenshan
Dept of Weaponry Engineering Naval Univ of Engineering Wuhan China
Abstract Based on the past studies a rubber FE model is established by using the two
p
arameter
MooneyRivlin constitutive model in view of the features of different constitutive models The model
is proved to be correct through experiment or tests The staticdynamic stiffness contrast verifies the
feasibility of the static stiffness calculating method in performance analysis Then different structure
p
arameter models are constructed to calculate different direction stiffness of isolator ring in ANSYS
software The calculated results show that the impact of every structure parameter on different direc
tion stiffness is not the same and that these is a coupling phenomenon of stiffness change between axis
stiffness and radius stiffness Finally a method of adjusting the isolator ring stiffness is proposed
The method is of certain reference value to improving the effect of the isolator ring and promoting its
application
Key words rubber isolator ring constitutive model structure stiffness
橡胶材料由于隔振降噪性能良好 成本低廉而在各种设备中得到广泛应用 目前 在水下航行器中
广泛使用的发动机隔振装置就是橡胶隔振圈 而橡胶隔振圈的隔振能力直接取决于它的动静态特性
橡胶材料常用超弹性本构模型或黏弹性本构模型来模拟 具有复杂的非线性本构关系 几何非线性等特
点 这些特点会导致橡胶有限元分析在收敛性 稳定性及准确性方面存在困难 这是理论上的难点 目
前 橡胶元件设计开发的主流分析方法是有限元仿真分析与试验相结合 许多学者在这方面进行了相应
的研究
在工程应用方面 存在着橡胶元件动 静态特性不同 刚度特性受元件形状影响较大等问
题 因此针对具体设备进行特性分析很有必要 文中针对某型隔振圈进行了不同结构参数变化时的不
第 卷 第 期
年 月
海 军 工 程 大 学 学 报
JOURNAL OF NAVAL UNIVERSITY OF ENGINEERING
Vol No
Oct
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