汽车发动机橡胶悬置性能衰退研究
发布时间：2022-01-22 18:16
车辆的NVH是指Noise（噪声）、Vibration（振动）和Harshness（声振粗糙度）,也就是车辆的振动噪声问题。在高里程下,汽车橡胶件NVH性能都发生了不可逆的衰退,但由于橡胶材料的复杂性和橡胶器件受到多重因素的影响,鲜有人对其衰退性进行研究。针对这一问题,本文对汽车橡胶悬置性能衰退进行了一些基本研究。对发动机橡胶悬置性能衰退进行研究就必须了解其衰退机理。本文对橡胶材料和橡胶器件进行分析和实验,目的是研究橡胶悬置的衰退机理,根据材料变化预测悬置性能,并给出一些减缓橡胶悬置性能衰退的方法。首先,本文先通过橡胶材料基本实验获得应力应变数据,应用不同本构模型对实验数据进行拟合,根据实际情况选取最合适的本构关系。然后,通过DMA（动态机械分析）实验,应用广义Maxwell模型,运用最小二乘法得到粘弹性模型。其次,简述橡胶材料的衰退机理,通过实验和仿真研究橡胶材料性能的重要影响因素,并基于材料参数和温度的变化来推导橡胶悬置动静刚度与这些变化的关系。然后结合汽车常用的一些悬置结构,根据不同位置的橡胶悬置工作方式来分析其性能衰退的机理。最后,对国内某款皮卡橡胶悬置器件进行刚度优化设计,优...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
橡胶受简谐激励时迟滞曲线
重庆大学硕士学位论文本构模型一般要根据橡胶的应力应变比大小来选择，然后通过橡胶材料试验得出试样的应力与应变数据与所选本构模型进行拟合，根据结果选出在橡胶件工作应变范围内拟合误差最小的本构模型。导入到有限元软件中的测试数据，试验样片一般都是一个纯的应变状态，这样更能模拟橡胶的力学特性。因此，在对橡胶样片进行实验的时候，需要注意使样片发生纯应变状态。橡胶被认为是同性均质材料，基础实验有八种，分别为单轴拉伸和压缩试验，双轴拉伸与压缩试验，平面剪切拉伸和压缩试验，体积拉伸和压缩试验。大量的试验研究证明，要得到精确的数据，至少要进行单轴拉伸、等双轴拉伸与平面拉伸三种试验。任何单独的试验都不能完全表述橡胶材料的力学特性。
图 2.2 材料超弹性试验受力状态Fig 2.2 The status under force of hyperelastic experiment of material.3.1 橡胶单轴拉伸实验①试样准备试样的选取也有一定的标准，长度尺寸至少是宽和高的十倍。单轴拉伸试择矩形试样，大小应尽量一致，表面不应有损伤、杂质和气泡。准备三种不度的橡胶试样，其邵氏硬度分别为 50A、55A 和 60A，这里为单轴拉伸准备试样，进行 3 次重复单轴拉伸试验。单向拉伸性能实验中,所采用的试样为矩样(由于该橡胶模量较小,如采用哑铃形试样,拉伸力在试验机上出现不稳定现象过对矩形试验和标准试样进行对比，试验结果误差在 5%以内)，试样规格：130×如图 2.3）所示，试样厚度：2±0.2,同一试样厚度最大误差在 0.1mm 以内。
【参考文献】：
期刊论文
[1]氯磺化聚乙烯橡胶应用研究进展[J]. 高洪强,张培亭,肖建斌. 弹性体. 2016(01)
[2]wj型橡胶减震器刚度计算[J]. 王晓鹏,吴昊,博播. 环境保护与循环经济. 2015(11)
[3]动力总成橡胶悬置高温疲劳特性的预测与试验研究[J]. 上官文斌,李明敏,段小成. 振动与冲击. 2015(15)
[4]车辆高里程NVH性能主观评价的灰色理论预测[J]. 赵振东. 机械设计. 2015(06)
[5]高温度对悬置系统性能的影响研究[J]. 金吉刚,孙达. 佳木斯大学学报(自然科学版). 2013(06)
[6]基于整车模型的悬置系统隔振性能分析及优化[J]. 胡启国,岳光杰,任龙,钱凯,李力克. 大连海事大学学报. 2012(04)
[7]考虑高温的动力总成悬置系统优化[J]. 汪洋,卢剑伟,陈渊峰,李光明,刘仕龙,张卫星. 汽车工程学报. 2012(03)
[8]基于ALE有限元法的发动机液压悬置动态特性仿真[J]. 陈无畏,王景蓉,陈晓新,胡延平. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2011(05)
[9]热氧老化对天然橡胶硫化胶交联结构及力学性能的影响[J]. 肖琰,魏伯荣,刘郁杨,宫大军. 宇航材料工艺. 2008(01)
[10]基于MSC Adams/View的动力总成悬置系统匹配设计[J]. 周舟,王晓光,李波灏. 计算机辅助工程. 2006(S1)
博士论文
[1]基于整车振动控制的动力总成悬置系统设计方法[D]. 刘晓昂.华南理工大学 2016
硕士论文
[1]氧化铈填充硫化天然橡胶疲劳寿命及蠕变行为预测[D]. 牛洪刚.内蒙古工业大学 2014
[2]汽车动力总成悬置系统的隔振性能优化研究[D]. 严小俊.上海交通大学 2014
[3]配方和工艺对天然橡胶蠕变性能的影响[D]. 王蕊.青岛科技大学 2013
[4]天然橡胶高温力学性能的研究[D]. 安鲁.青岛科技大学 2013
[5]热空气老化对HNBR橡胶材料性能和结构的影响[D]. 赵明明.青岛科技大学 2012
本文编号：3602670
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
橡胶受简谐激励时迟滞曲线
重庆大学硕士学位论文本构模型一般要根据橡胶的应力应变比大小来选择，然后通过橡胶材料试验得出试样的应力与应变数据与所选本构模型进行拟合，根据结果选出在橡胶件工作应变范围内拟合误差最小的本构模型。导入到有限元软件中的测试数据，试验样片一般都是一个纯的应变状态，这样更能模拟橡胶的力学特性。因此，在对橡胶样片进行实验的时候，需要注意使样片发生纯应变状态。橡胶被认为是同性均质材料，基础实验有八种，分别为单轴拉伸和压缩试验，双轴拉伸与压缩试验，平面剪切拉伸和压缩试验，体积拉伸和压缩试验。大量的试验研究证明，要得到精确的数据，至少要进行单轴拉伸、等双轴拉伸与平面拉伸三种试验。任何单独的试验都不能完全表述橡胶材料的力学特性。
图 2.2 材料超弹性试验受力状态Fig 2.2 The status under force of hyperelastic experiment of material.3.1 橡胶单轴拉伸实验①试样准备试样的选取也有一定的标准，长度尺寸至少是宽和高的十倍。单轴拉伸试择矩形试样，大小应尽量一致，表面不应有损伤、杂质和气泡。准备三种不度的橡胶试样，其邵氏硬度分别为 50A、55A 和 60A，这里为单轴拉伸准备试样，进行 3 次重复单轴拉伸试验。单向拉伸性能实验中,所采用的试样为矩样(由于该橡胶模量较小,如采用哑铃形试样,拉伸力在试验机上出现不稳定现象过对矩形试验和标准试样进行对比，试验结果误差在 5%以内)，试样规格：130×如图 2.3）所示，试样厚度：2±0.2,同一试样厚度最大误差在 0.1mm 以内。
【参考文献】：
期刊论文
[1]氯磺化聚乙烯橡胶应用研究进展[J]. 高洪强,张培亭,肖建斌. 弹性体. 2016(01)
[2]wj型橡胶减震器刚度计算[J]. 王晓鹏,吴昊,博播. 环境保护与循环经济. 2015(11)
[3]动力总成橡胶悬置高温疲劳特性的预测与试验研究[J]. 上官文斌,李明敏,段小成. 振动与冲击. 2015(15)
[4]车辆高里程NVH性能主观评价的灰色理论预测[J]. 赵振东. 机械设计. 2015(06)
[5]高温度对悬置系统性能的影响研究[J]. 金吉刚,孙达. 佳木斯大学学报(自然科学版). 2013(06)
[6]基于整车模型的悬置系统隔振性能分析及优化[J]. 胡启国,岳光杰,任龙,钱凯,李力克. 大连海事大学学报. 2012(04)
[7]考虑高温的动力总成悬置系统优化[J]. 汪洋,卢剑伟,陈渊峰,李光明,刘仕龙,张卫星. 汽车工程学报. 2012(03)
[8]基于ALE有限元法的发动机液压悬置动态特性仿真[J]. 陈无畏,王景蓉,陈晓新,胡延平. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2011(05)
[9]热氧老化对天然橡胶硫化胶交联结构及力学性能的影响[J]. 肖琰,魏伯荣,刘郁杨,宫大军. 宇航材料工艺. 2008(01)
[10]基于MSC Adams/View的动力总成悬置系统匹配设计[J]. 周舟,王晓光,李波灏. 计算机辅助工程. 2006(S1)
博士论文
[1]基于整车振动控制的动力总成悬置系统设计方法[D]. 刘晓昂.华南理工大学 2016
硕士论文
[1]氧化铈填充硫化天然橡胶疲劳寿命及蠕变行为预测[D]. 牛洪刚.内蒙古工业大学 2014
[2]汽车动力总成悬置系统的隔振性能优化研究[D]. 严小俊.上海交通大学 2014
[3]配方和工艺对天然橡胶蠕变性能的影响[D]. 王蕊.青岛科技大学 2013
[4]天然橡胶高温力学性能的研究[D]. 安鲁.青岛科技大学 2013
[5]热空气老化对HNBR橡胶材料性能和结构的影响[D]. 赵明明.青岛科技大学 2012
本文编号：3602670
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