一种双层六棱结构橡胶隔振器的隔振性能

发布时间：2022-02-13 13:29

　　为了解决车辆油箱的振动及燃油晃动的问题,提出一种具有双层六棱结构的橡胶隔振器;采用橡胶超-黏弹性材料本构模型,建立橡胶隔振器的有限元模型,并利用ANSYS有限元仿真软件研究和分析该橡胶隔振器的隔振性能。结果表明:该橡胶隔振器具有较小的固有频率和共振放大率,理论上对振动的衰减能达到94.5%;将该橡胶隔振器安装在汽车油箱与车身连接处,可有效降低油箱内因燃油晃动产生静电的可能性,改善了汽车行驶时的安全性。 

【文章来源】：济南大学学报(自然科学版). 2020,34(04)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

图1 双层六棱结构橡胶隔振器

超-黏弹性本构模型

下面主要对橡胶隔振系统进行有限元建模。 将系统结构处理为离散单元的集合体, 即有限元模型, 保持该模型的几何结构、 约束条件、 材料等属性与真实模型的一致, 利用ANSYS有限元分析软件在计算机中进行瞬态响应分析, 在达到研究目的的同时, 可有效地减少时间和费用的投入。 具体实施步骤如下: 1)利用三维绘图软件Solidworks建立简化后的双层六棱结构橡胶隔振器模型。2)将模型导入ANSYS Workbench有限元分析软件。3)在工程材料数据库Engineering Data中设置橡胶超弹性-黏弹性本构模型材料参数。4)采用Hex Dominant单元和Body sizing网格尺寸控制进行网格划分,划分网格后的隔振器有限元模型由5 070个单元22 048个节点组成,如图3所示。5)该隔振器在工作时,上、下2个端面直接与振动源和被隔振体接触,因此,在隔振器模型的下端面施加固定约束(fixed support), 另一端面施加均匀分布的垂向变化的正弦位移激励x=X sin ωt, 其中X为幅值, ω为角频率。 6)在瞬态分析中, 根据不同的加载激励设置分析时间, 通过计算, 取200个正弦激励周期, 时间步设置为0.01 s。 7)在后处理中选择支反力(force reaction)观察隔振器在不同激励时的恢复力变化, 通过对恢复力进行处理, 得到隔振器的动态特性及表征性能的各种参数。1.3 动态特性

【参考文献】：
期刊论文
[1]橡胶Mooney-Rivlin超弹性本构模型的参数特性研究[J]. 张良,李忠华,马新强.  噪声与振动控制. 2018(S2)
[2]金属橡胶隔振器的非线性响应特性[J]. 杨坤鹏,樊文欣,朱家萱.  科学技术与工程. 2017(28)
[3]新型橡胶隔振器参数辨识及动力学特性研究[J]. 王丹,张亚红,白长青,董光旭.  应用力学学报. 2017(03)
[4]列车用橡胶堆旁承的两种本构模型振动特性研究[J]. 敏乾.  机械. 2015(10)
[5]考虑橡胶衬套超-粘弹性的动态参数识别（英文）[J]. 雷刚,刘莹,胡鹏,陈茜.  机床与液压. 2015(12)
[6]橡胶隔振器非线性动态特性建模及实验研究[J]. 孙伟,李以农,刘万里,郑玲.  振动与冲击. 2012(23)
[7]橡胶隔振器迟滞阻尼特性识别的新方法[J]. 孙德伟,张广玉.  振动与冲击. 2010(04)
[8]被动式动力吸振技术研究进展[J]. 刘耀宗,郁殿龙,赵宏刚,温熙森.  机械工程学报. 2007(03)
[9]轿车橡胶支承迟滞非线性系统模型建立和参数辨识[J]. 方明霞.  合成橡胶工业. 2006(03)
[10]汽车动力总成橡胶隔振器弹性特性的有限元分析[J]. 上官文斌,吕振华.  内燃机工程. 2003(06)

博士论文
[1]汽车车身振动噪音控制混合数值方法研究[D]. 吴飞.湖南大学 2015

硕士论文
[1]基于某型涡桨发动机橡胶隔振器动力学特性研究[D]. 王迪.南京航空航天大学 2017
[2]橡胶材料粘弹性本构模型的研究及其在胎面橡胶块上的应用[D]. 明杰婷.吉林大学 2016



本文编号：3623280