本文關(guān)鍵詞：橡膠減振器的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：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(dòng)、噪聲的向上傳遞。橡膠減振器性能優(yōu)良,在高速動(dòng)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(jì)也沒有確定的方法,大多采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)修正的方法,而且橡膠地板減振器的設(shè)計(jì)主要是受安裝位置和安裝空間的影響較大。因此找到一種較好的橡膠地板減振器的設(shè)計(jì)優(yōu)化方法,對(duì)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?jī)?nèi)容如下:1、通過查閱大量相關(guān)的文獻(xiàn)資料,對(duì)國(guó)內(nèi)外橡膠減振器設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行研究,找到現(xiàn)有的橡膠減振器設(shè)計(jì)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(gè)自由度的振動(dòng)系統(tǒng)。橡膠作為超彈性材料,用來制作減振器時(shí),材料本身的非線性是影響設(shè)計(jì)的主要因素,選用ABAQUS有限元分析軟件進(jìn)行CAE設(shè)計(jì)。3、研究橡膠材料的基本性質(zhì),制備所需膠料;通過實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,通過對(duì)比試驗(yàn)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(gè)減振系統(tǒng)的特征頻率,然后根據(jù)具體的受載情況確定了振動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量,根據(jù)有阻尼的單自由度受迫振動(dòng)公式計(jì)算出了減振器的動(dòng)剛度,然后選擇了合適的動(dòng)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(duì)于減振器剛度的影響,運(yùn)用有限元軟件對(duì)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)。并制造模具制作了減振器樣品,經(jīng)測(cè)試,樣品剛度偏大。
【關(guān)鍵詞】：設(shè)計(jì) 橡膠 減振器 剛度 分析 優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB535.1
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-11
• 1.緒論11-19
• 1.1 選題背景及意義11-12
• 1.2 橡膠減振器設(shè)計(jì)方法的研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 橡膠材料本構(gòu)模型的研究13-15
• 1.2.2 計(jì)算方法的研究15-16
• 1.2.3 優(yōu)化方法的研究16-17
• 1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容17-19
• 2. 橡膠減振器的減振原理與性能要求19-26
• 2.1 減振器的減振原理19-23
• 2.2 性能要求23-24
• 2.3 技術(shù)要求24-25
• 2.4 FEA結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理25-26
• 3.橡膠本構(gòu)模型的確定26-48
• 3.1 橡膠材料特性26-29
• 3.2 橡膠膠料制備與性能測(cè)試29-33
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)方案29-31
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)工藝條件31-33
• 3.3 超彈性本構(gòu)模型的基本理論33-39
• 3.3.1 大變形的應(yīng)變能函數(shù)33-34
• 3.3.2 橡膠材料的本構(gòu)模型34-39
• 3.4 超彈本構(gòu)模型的選取及參數(shù)擬合39-47
• 3.4.1 橡膠基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)39-41
• 3.4.2 擬合試驗(yàn)數(shù)據(jù)41-45
• 3.4.3 本構(gòu)模型參數(shù)的驗(yàn)證45-47
• 3.5 本章小結(jié)47-48
• 4. 減振器的設(shè)計(jì)48-67
• 4.1 初始結(jié)構(gòu)的計(jì)算與選擇48-57
• 4.1.1 減振器本征頻率的選擇48-49
• 4.1.2 載荷計(jì)算49-50
• 4.1.3 減振器剛度計(jì)算50-51
• 4.1.4 減振器連接方式的選擇51-55
• 4.1.5 減振器主要尺寸的選擇55-57
• 4.2 初始結(jié)構(gòu)的剛度計(jì)算57-62
• 4.2.1 用設(shè)計(jì)公式進(jìn)行剛度計(jì)算57-59
• 4.2.2 有限元?jiǎng)偠扔?jì)算59-62
• 4.3 減振器剛度調(diào)整62-66
• 4.3.1 橡膠應(yīng)力集中部位的結(jié)構(gòu)調(diào)整62-63
• 4.3.2 剛度調(diào)整63-66
• 4.4 本章小結(jié)66-67
• 5 減振器的優(yōu)化67-82
• 5.1 減振器最優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型67-68
• 5.2 開孔形狀和尺寸的優(yōu)化68-71
• 5.3 有限元優(yōu)化71-78
• 5.3.1 優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)72-73
• 5.3.2 優(yōu)化的約束條件73-74
• 5.3.3 ABAQUS/CAE結(jié)構(gòu)優(yōu)化步驟74
• 5.3.4 減振器的拓?fù)鋬?yōu)化74-77
• 5.3.5 拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果及分析驗(yàn)證77-78
• 5.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證78-79
• 5.4.1 減振器模具及實(shí)驗(yàn)樣品78
• 5.4.2 減振器性能測(cè)試及結(jié)果討論78-79
• 5.5 膠料的炭黑填充量對(duì)于減振器剛度的影響79-81
• 5.6 本章小結(jié)81-82
• 總結(jié)與展望82-85
• 本文所做工作和成果82-83
• 本文創(chuàng)新點(diǎn)83
• 展望83-85
• 參考文獻(xiàn)85-89
• 致謝89-90
• 攻讀碩士期間的研究成果90-91

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本文編號(hào)：333215