【摘要】：橡膠襯套是整車系統(tǒng)中很重要的一種零部件,襯套的剛度對整車的操縱穩(wěn)定性和舒適性有很大的影響。襯套的剛度主要由橡膠襯套的材料及襯套的結構決定。本文依托于某企業(yè)的襯套設計開發(fā)項目做了以下相關研究:如何通過橡膠不完整的力學特性基礎實驗數(shù)據(jù),反求橡膠的本構參數(shù);對在缺乏橡膠襯套材料參數(shù)的情況下,如何通過不完全的剛度實驗數(shù)據(jù)反求橡膠襯套材料參數(shù);基于網格變形技術對橡膠襯套進行結構優(yōu)化實現(xiàn)流程自動化的技術進行了研究。本文就主要的圍繞這三部分展開了以下工作:1、本文基于橡膠靜態(tài)力學的研究方法,對橡膠材料進行材料力學特性基礎實驗:單軸拉伸實驗和平面拉伸實驗。利用實驗結果對橡膠的超彈性本構模型進行識別,并研究了不同本構擬合剛度曲線與實驗剛度曲線之間的重合度。經過綜合對比,選擇Yeoh本構模型作為橡膠襯套本次研究的本構模型。2、因為現(xiàn)在很多企業(yè)缺乏對橡膠材料進行力學特性實驗條件,而且本研究也缺少雙軸拉伸實驗數(shù)據(jù),所以通過材料特性實驗識別的材料參數(shù)與橡膠材料實際參數(shù)存在有較大的誤差。為了解決這一問題,本文提出了基于橡膠襯套不完全剛度實驗數(shù)據(jù)對橡膠襯套的材料參數(shù)進行優(yōu)化識別的方法。首先獲得橡膠襯套的三向實驗剛度曲線和襯套模型的仿真剛度曲線,然后再利用優(yōu)化軟件ISIGHT集成有限元軟件ABAQUS和數(shù)學軟件MATLAB,以橡膠的材料參數(shù)為設計變量,以橡膠襯套實驗剛度曲線和仿真剛度曲線之間的面積差為優(yōu)化目標,并選擇ISIGHT自帶的優(yōu)化算法NLPQL作為本次參數(shù)優(yōu)化識別的優(yōu)化算法對橡膠襯套的材料參數(shù)進行優(yōu)化識別。3、最后本文以優(yōu)化識別得到的材料參數(shù)作為橡膠襯套的材料參數(shù)。嘗試利用ISIGHT聯(lián)合有限元軟件ABAQUS和網格變形軟件Sculptor對襯套模型建立結構優(yōu)化設計流程自動化模型。模型中以橡膠襯套結構中的某些結構尺寸為優(yōu)化設計變量,以橡膠襯套的目標剛度為優(yōu)化設計的目標函數(shù),選用NSGA-Ⅱ優(yōu)化算法作為本次優(yōu)化設計的優(yōu)化算法。最終獲得符合設計要求的橡膠襯套模型,該模型證明了基于網格變形技術對超彈性材料結構實現(xiàn)結構優(yōu)化設計的流程自動化這種方法的可行性,為相關的元件的結構優(yōu)化設計提供了一種參考方法。
【圖文】：

1 緒論1 緒論1.1 研究背景及意義隨著汽車產業(yè)的飛速發(fā)展，在汽車可靠性能得到極大保證的前提下，開始對汽車操縱穩(wěn)定性和乘坐舒適性提出了更高的要求，并且汽車的操縱穩(wěn)定性和舒適性也成為了衡量汽車優(yōu)劣的重要指標。在汽車產業(yè)發(fā)展初期，汽車各零部件之間是通過剛體連接的，地面的激勵被直接的傳遞到車身，從而振動感特別強烈。隨著橡膠產業(yè)的發(fā)展，越來越多的橡膠元件被應用到汽車各個部件上，如圖 1-1 為整車上常見的幾種橡膠元件。橡膠襯套作為車身系統(tǒng)中的連接件，不僅能夠起到傳遞載荷、減振降噪的作用，還能在一定程度上彌補制造公差。

技術路線圖
【學位授予單位】：重慶理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U463

【參考文獻】

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本文編號：2592782