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汽车橡胶悬置静态特性计算方法的研究

谭雅彤  
【摘要】:橡胶悬置是汽车隔振系统的主要隔振元件,在汽车领域已得到了广泛的应用。本文旨在对橡胶悬置的静态特性展开系统、深入地研究,以便为产品设计与开发提供理论和技术支持。本文的主要研究工作为:选取Mooney-Rivlin、Arruda-Boyce、Yoeh、Van der Waals、Marlow和Ogden等几种典型超弹性模型的橡胶材料进行了讨论。对各种橡胶本构模型进行了探讨,采用最小二乘法拟合实测的应力~应变和由本构模型计算得到的应力~应变,可以求得各本构模型的材料常数。测试了橡胶试片在单轴向拉伸、等双轴拉伸和平面剪切应力~应变状态下的应力~应变关系,并对相关实验的数据处理方法进行了探讨。由实验数据得知随着最大应力水平的增加,总体应力幅值降低,因此在选用材料数据时,需根据实际应用的橡胶悬置所受应变水平决定。利用测试得到橡胶试片在不同状态下应力~应变关系,和用不同的本构模型,拟合得到了不同模型的材料常数,并对不同本构模型拟合精度情况进行对比;以一个橡胶悬置为研究对象,用不同的本构模型分别对橡胶悬置进行三向静态力~位移特性分析,对其静态力~位移特性进行了计算并与测试值进行对比。并对各种材料超弹性模型计算的精度进行了比较,并用计算数据说明了不同本构模型常数对橡胶悬置静刚度的影响。


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