間隔阻尼層式支重輪應(yīng)力-溫度場雙向耦合特性分析.pdf

1、本文是在教育部高等學(xué)校博士點基金項目——《工程機(jī)械粘彈性懸架熱蝕模式及研究對策》資助下開展的相關(guān)研究工作。本文以履帶式工程車輛間隔阻尼層式支重輪為研究對象，針對其受劇烈振動沖擊易發(fā)生疲勞破壞和熱失效等現(xiàn)象，采用應(yīng)力場、溫度場單獨建模和應(yīng)力場—溫度場雙向耦合有限元計算的方法，對其在雙場耦合作用下的動態(tài)特性進(jìn)行了分析;結(jié)果表明其1/4阻尼層軸對稱端面易發(fā)生疲勞破壞及其間隔層與約束層粘接處易“熱軟化”;采取約束層和阻尼層均間斷的方式對間隔阻尼

2、層式支重輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，并對改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)做了應(yīng)力場、溫度場驗證。
　　以某型300 kW履帶式推土機(jī)為應(yīng)用對象，在3種典型工況下（切土推土、松土和翻越障礙），分別建立1/4間隔阻尼層式支重輪三維軸對稱有限元應(yīng)力場和溫度場模型。
　　對應(yīng)力場和溫度場模型采用雙向耦合模式進(jìn)行了有限元計算。經(jīng)計算發(fā)現(xiàn)，支重輪在極限工況下應(yīng)力過大，易造成疲勞破壞;1/4阻尼層軸對稱端面處的應(yīng)力較大且呈“直線”分布，易導(dǎo)致該處橡膠材料疲勞破壞;間隔

3、層與約束層粘接處變形較大且溫度較高，易造成此處橡膠材料“熱軟化”。
　　采用兩種不同的阻尼層和約束層均間斷的方式對間隔阻尼層式支重輪進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)，經(jīng)計算對比發(fā)現(xiàn)，沿著間隔層兩端對約束層和阻尼層均間斷的方式較為合理;經(jīng)該方式改進(jìn)的支重輪間隔阻尼層應(yīng)力和溫度分布較均勻?qū)ΨQ且支重輪總耗散能較大;此結(jié)果表明這種改進(jìn)方式不僅降低了支重輪發(fā)生疲勞破壞和熱失效的概率，而且使其緩沖減振性能得到改善。然而改進(jìn)后的支重輪在極限工況下應(yīng)力仍較大，需提高