某型重卡橡膠減振器優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、21世紀(jì)以來我國重型載貨車工業(yè)飛速發(fā)展，汽車的懸架性能已經(jīng)是消費(fèi)者關(guān)注的重要性能。橡膠懸架由于其優(yōu)良的性能得到更多的重視。由于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的限制，目前橡膠懸架的元件的設(shè)計(jì)仍然較為落后，從而限制了橡膠懸架充分發(fā)揮其性能。本文針對橡膠懸架的橡膠減振器，應(yīng)用有限元分析方法與優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，對其的剛度性能進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上對其結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，獲得符合設(shè)計(jì)目標(biāo)的設(shè)計(jì)方案。
　　 本文介紹了橡膠的超彈性理論，著重?cái)⑹隽吮碚飨鹉z材

2、料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，研究了幾種在有限元分析中應(yīng)用廣泛的橡膠超彈性體本構(gòu)模型。在此基礎(chǔ)上，介紹了測定橡膠材料參數(shù)最為常用的傳統(tǒng)試驗(yàn)方法，同時(shí)研究了另一種更為簡潔的基于橡膠硬度確定Mooney-Rivlin本構(gòu)模型的快速計(jì)算方法。相對于傳統(tǒng)的橡膠材料系數(shù)的確定方法，該方法方法具有快捷、實(shí)用性強(qiáng)等顯著優(yōu)點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，以橡膠緩沖器為研究對象，對基于橡膠硬度的方法進(jìn)行了驗(yàn)證。通過對橡膠緩沖塊的有限元仿真，并將其位移載荷曲線與試驗(yàn)曲線進(jìn)行對比，可以

3、發(fā)現(xiàn)仿真曲線與試驗(yàn)曲線吻合程度較高，從而基于橡膠硬度確定Mooney-Rivlin本構(gòu)模型參數(shù)的方法是適用的。介紹了在ANSYS有限元分析軟件，探討了對橡膠的材料非線性有限元法。以橡膠減振器為研究對象，詳細(xì)介紹了其有限元仿真分析中的關(guān)鍵技術(shù)以及基本的解決方法。并根據(jù)橡膠硬度獲取Mooney-Rivlin模型材料參數(shù)，建立了二分之一的橡膠減振器有限元模型，為下一步的橡膠減振器優(yōu)化設(shè)計(jì)打下良好基礎(chǔ)。介紹了田口方法的基本概念。并針對工程中遇到

4、的具體設(shè)計(jì)難題，將田口設(shè)計(jì)方法應(yīng)用于橡膠減振器的設(shè)計(jì)中，選擇合適的直交表L25，通過較少次數(shù)的計(jì)算與分析，獲取優(yōu)化后的設(shè)計(jì)參數(shù)，提高了設(shè)計(jì)效率，降低了設(shè)計(jì)成本。通過對橡膠減振器的4個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)的靈敏度分析，分析了各個(gè)參數(shù)橡膠減振器上部受載平面A、橡膠減振器支撐斜面的橫坐標(biāo)B、橡膠減振器錐面高度C以及橡膠減振器支撐斜面縱坐標(biāo)D對橡膠減振器剛度的影響，降低了橡膠減振器設(shè)計(jì)工作的難度。驗(yàn)證了田口設(shè)計(jì)方法在工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)用性，為其它工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和