制动胶管及总成建模和力学性能有限元模拟分析研究
发布时间：2021-08-17 21:15
制动胶管具有耐压性能优异、承压延展小、耐候耐化学腐蚀性能强等特点,被广泛使用于汽车行业。但是制动胶管及其总成的性能关系到纤维、胶料、金属材料的力学性能和扣压工艺等多种因素影响,限制了其优化与发展。本课题对制动胶管总成各部件材料进行测试,采用有限元分析方法求解纤维编织层力学性能并构建高精度制动胶管模型,通过扣压工艺的仿真探索影响总成性能的不同因素。论文的研究内容包括:（1）对构成胶管及其总成的材料的力学性能进行测试。以制动胶管及其总成为研究对象,分别对构成总成的不同构件如胶管、金属接头上所使用的橡胶材料、纤维材料、金属材料的力学性能分别进行分析。测试确定了纤维编织层内外层纤维单丝的初始模量、胶料的本构方程以及接头金属材料的屈服应力。（2）对制动胶管的纤维编织层等效力学参数进行求解。基于（1）中得到的纤维力学性能参数,配合以生产实际中使用的工艺参数,对制动胶管编织层进行参数化建模。同时借助二次开发的建模插件HoseBraider实现纤维编织层正交各向异性力学参数的求解,并通过实验和有限元仿真分析验证了纤维编织层等效力学材料参数的有效性。（3）构建高精度制动胶管及总成模型并对扣压工艺进行仿真...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－?１?２０１９年胶管胶带产品与同行业其他主要指标的对比／％【２】??Ｆｉｇ．?１－１?Ｆｏｒｅｃａｓｔ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍａｒｋｅｔ?ｓｃａｌｅ?ｏｆ?ｒｕｂｂｅｒ?ｈｏｓｅ?ｉｎ?Ｃｈｉｎａ?（ｕｎｉｔ：?１００?ｍｉｌｌｉｏｎ?ｙｕａｎ）??
?北京化工大学硕士学位论文???胶管产业最大的消费行业落实在车辆工程上。在汽车、拖拉机等内燃机车的制造??生产中，胶管广泛应用于温度调节系统、油路保障系统、动力转向系统和驱动制动系??统上，构成了汽车用于传输包括机油、燃油、制冷液、制动液等各类流体的管路系统；??而总成则以其优良的密封性能和抗拔脱性安全有效的连接了各个系统，使整车的介质??传输系统有效运转ｗ。胶管及其总成的质量和性能对各类内燃机车的正常工作起到了??关键作用。??内编织层外编织层??ｎｒ?ｉ?＊１?ａ??内胶层中胶层?外胶层??图１－２液压制动胶管的结构??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｈｙｄｒａｕｌｉｃ?ｂｒａｋｅ?ｈｏｓｅ??如图１－?２所示，胶管一般由内外多层橡胶层及其中间的骨架层复合组成，内胶层??实现胶管介质传输与密封的作用，外胶层则用于保护胶管的整体结构；胶管整体的机??械性能则主要由作为主体承载结构的内外编织层决定，其具有很强的刚度和强度，二??者共同实现胶管的工作需求［１＿?５：。如图１－３所示，胶管总成则是由衬芯与套筒连接??胶管，从而形成完整传输系统的附件工艺。由于机动车内部空间狭小曲折，还存在着??应力性的空间唯一需求，所以其中的介质运输任务主要由胶管及其总成??胶管??＾?套筒Ｚ?胶管总成??图１－３构成胶管总成的部件??Ｆｉｇ．?１－３?Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ?ｆｏｒｍｉｎｇ?ｔｈｅ?ｈｏｓｅ?ａｓｓｅｍｂｌｙ??２??
?北京化工大学硕士学位论文???胶管产业最大的消费行业落实在车辆工程上。在汽车、拖拉机等内燃机车的制造??生产中，胶管广泛应用于温度调节系统、油路保障系统、动力转向系统和驱动制动系??统上，构成了汽车用于传输包括机油、燃油、制冷液、制动液等各类流体的管路系统；??而总成则以其优良的密封性能和抗拔脱性安全有效的连接了各个系统，使整车的介质??传输系统有效运转ｗ。胶管及其总成的质量和性能对各类内燃机车的正常工作起到了??关键作用。??内编织层外编织层??ｎｒ?ｉ?＊１?ａ??内胶层中胶层?外胶层??图１－２液压制动胶管的结构??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｈｙｄｒａｕｌｉｃ?ｂｒａｋｅ?ｈｏｓｅ??如图１－?２所示，胶管一般由内外多层橡胶层及其中间的骨架层复合组成，内胶层??实现胶管介质传输与密封的作用，外胶层则用于保护胶管的整体结构；胶管整体的机??械性能则主要由作为主体承载结构的内外编织层决定，其具有很强的刚度和强度，二??者共同实现胶管的工作需求［１＿?５：。如图１－３所示，胶管总成则是由衬芯与套筒连接??胶管，从而形成完整传输系统的附件工艺。由于机动车内部空间狭小曲折，还存在着??应力性的空间唯一需求，所以其中的介质运输任务主要由胶管及其总成??胶管??＾?套筒Ｚ?胶管总成??图１－３构成胶管总成的部件??Ｆｉｇ．?１－３?Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ?ｆｏｒｍｉｎｇ?ｔｈｅ?ｈｏｓｅ?ａｓｓｅｍｂｌｙ??２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]制动胶管编织骨架层的参数化建模[J]. 刘枫,王亮燕,岳小雪,李凡珠,杨海波,鞠建宏. 橡胶工业. 2019(12)
[2]2019年上半年橡胶行业经济运行状况[J]. 中国橡胶. 2019(09)
[3]汽车用橡胶软管的应用探讨[J]. 袁世敏. 轻型汽车技术. 2017(Z4)
[4]液压胶管失效分析及处理[J]. 李国真. 液压气动与密封. 2016(10)
[5]不剥胶软管接头的设计研究与应用[J]. 张丽琴,李国真,陶鹏. 液压气动与密封. 2015(08)
[6]汽车用胶管的发展[J]. 孙克俭. 橡胶科技. 2014(01)
[7]有限元分析法研究Kevlar129纱线及织物的拉伸性能[J]. 程建芳,肖露,柴晓明,周纪明,陈建勇,张华鹏. 浙江理工大学学报. 2013(05)
[8]织物及织物复合材料本构理论与试验研究进展[J]. 王玮,杜星文. 力学进展. 2007(02)
[9]纤维骨架材料技术讲座 第1讲 纤维骨架材料的作用和发展历程[J]. 高称意. 橡胶工业. 2000(09)
[10]影响高压钢丝缠绕液压软管接头总成性能的结构与工艺因素[J]. 凌学俭. 液压与气动. 1999(04)
博士论文
[1]天然橡胶纳米复合材料的疲劳失效和滞后温升性能热力耦合的模拟研究[D]. 李凡珠.北京化工大学 2017
硕士论文
[1]激光细度仪测试棉纤维细度方法的研究[D]. 刘天骄.西安工程大学 2018
[2]纺织复合材料的参数化建模及力学预测[D]. 何武刚.燕山大学 2017
[3]高压胶管总成力学模型及其扣压过程控制系统研究[D]. 杨超.中南大学 2003
本文编号：3348512
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－?１?２０１９年胶管胶带产品与同行业其他主要指标的对比／％【２】??Ｆｉｇ．?１－１?Ｆｏｒｅｃａｓｔ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍａｒｋｅｔ?ｓｃａｌｅ?ｏｆ?ｒｕｂｂｅｒ?ｈｏｓｅ?ｉｎ?Ｃｈｉｎａ?（ｕｎｉｔ：?１００?ｍｉｌｌｉｏｎ?ｙｕａｎ）??
?北京化工大学硕士学位论文???胶管产业最大的消费行业落实在车辆工程上。在汽车、拖拉机等内燃机车的制造??生产中，胶管广泛应用于温度调节系统、油路保障系统、动力转向系统和驱动制动系??统上，构成了汽车用于传输包括机油、燃油、制冷液、制动液等各类流体的管路系统；??而总成则以其优良的密封性能和抗拔脱性安全有效的连接了各个系统，使整车的介质??传输系统有效运转ｗ。胶管及其总成的质量和性能对各类内燃机车的正常工作起到了??关键作用。??内编织层外编织层??ｎｒ?ｉ?＊１?ａ??内胶层中胶层?外胶层??图１－２液压制动胶管的结构??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｈｙｄｒａｕｌｉｃ?ｂｒａｋｅ?ｈｏｓｅ??如图１－?２所示，胶管一般由内外多层橡胶层及其中间的骨架层复合组成，内胶层??实现胶管介质传输与密封的作用，外胶层则用于保护胶管的整体结构；胶管整体的机??械性能则主要由作为主体承载结构的内外编织层决定，其具有很强的刚度和强度，二??者共同实现胶管的工作需求［１＿?５：。如图１－３所示，胶管总成则是由衬芯与套筒连接??胶管，从而形成完整传输系统的附件工艺。由于机动车内部空间狭小曲折，还存在着??应力性的空间唯一需求，所以其中的介质运输任务主要由胶管及其总成??胶管??＾?套筒Ｚ?胶管总成??图１－３构成胶管总成的部件??Ｆｉｇ．?１－３?Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ?ｆｏｒｍｉｎｇ?ｔｈｅ?ｈｏｓｅ?ａｓｓｅｍｂｌｙ??２??
?北京化工大学硕士学位论文???胶管产业最大的消费行业落实在车辆工程上。在汽车、拖拉机等内燃机车的制造??生产中，胶管广泛应用于温度调节系统、油路保障系统、动力转向系统和驱动制动系??统上，构成了汽车用于传输包括机油、燃油、制冷液、制动液等各类流体的管路系统；??而总成则以其优良的密封性能和抗拔脱性安全有效的连接了各个系统，使整车的介质??传输系统有效运转ｗ。胶管及其总成的质量和性能对各类内燃机车的正常工作起到了??关键作用。??内编织层外编织层??ｎｒ?ｉ?＊１?ａ??内胶层中胶层?外胶层??图１－２液压制动胶管的结构??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｈｙｄｒａｕｌｉｃ?ｂｒａｋｅ?ｈｏｓｅ??如图１－?２所示，胶管一般由内外多层橡胶层及其中间的骨架层复合组成，内胶层??实现胶管介质传输与密封的作用，外胶层则用于保护胶管的整体结构；胶管整体的机??械性能则主要由作为主体承载结构的内外编织层决定，其具有很强的刚度和强度，二??者共同实现胶管的工作需求［１＿?５：。如图１－３所示，胶管总成则是由衬芯与套筒连接??胶管，从而形成完整传输系统的附件工艺。由于机动车内部空间狭小曲折，还存在着??应力性的空间唯一需求，所以其中的介质运输任务主要由胶管及其总成??胶管??＾?套筒Ｚ?胶管总成??图１－３构成胶管总成的部件??Ｆｉｇ．?１－３?Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ?ｆｏｒｍｉｎｇ?ｔｈｅ?ｈｏｓｅ?ａｓｓｅｍｂｌｙ??２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]制动胶管编织骨架层的参数化建模[J]. 刘枫,王亮燕,岳小雪,李凡珠,杨海波,鞠建宏. 橡胶工业. 2019(12)
[2]2019年上半年橡胶行业经济运行状况[J]. 中国橡胶. 2019(09)
[3]汽车用橡胶软管的应用探讨[J]. 袁世敏. 轻型汽车技术. 2017(Z4)
[4]液压胶管失效分析及处理[J]. 李国真. 液压气动与密封. 2016(10)
[5]不剥胶软管接头的设计研究与应用[J]. 张丽琴,李国真,陶鹏. 液压气动与密封. 2015(08)
[6]汽车用胶管的发展[J]. 孙克俭. 橡胶科技. 2014(01)
[7]有限元分析法研究Kevlar129纱线及织物的拉伸性能[J]. 程建芳,肖露,柴晓明,周纪明,陈建勇,张华鹏. 浙江理工大学学报. 2013(05)
[8]织物及织物复合材料本构理论与试验研究进展[J]. 王玮,杜星文. 力学进展. 2007(02)
[9]纤维骨架材料技术讲座 第1讲 纤维骨架材料的作用和发展历程[J]. 高称意. 橡胶工业. 2000(09)
[10]影响高压钢丝缠绕液压软管接头总成性能的结构与工艺因素[J]. 凌学俭. 液压与气动. 1999(04)
博士论文
[1]天然橡胶纳米复合材料的疲劳失效和滞后温升性能热力耦合的模拟研究[D]. 李凡珠.北京化工大学 2017
硕士论文
[1]激光细度仪测试棉纤维细度方法的研究[D]. 刘天骄.西安工程大学 2018
[2]纺织复合材料的参数化建模及力学预测[D]. 何武刚.燕山大学 2017
[3]高压胶管总成力学模型及其扣压过程控制系统研究[D]. 杨超.中南大学 2003
本文编号：3348512
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