论文部分内容阅读
液阻型橡胶隔振器(也称液阻悬置)是汽车动力装置等系统的先进隔振元件,自八十年代以来,在汽车、航空等领域已得到了广泛的使用。我国在液阻悬置的自主设计开发方面尚属起步,需对有关的设计理论与技术问题开展深入、系统的研究。本文的主要研究工作为:
1.较为全面、深入地进行了惯性通道-活动解耦盘式、惯性通道式液阻悬置及其橡胶主簧的静、动态特性和液阻悬置内特性的实验研究。探讨了液阻悬置及其主要部件特性的实验测试和数据处理方法;实测了液阻悬置和橡胶主簧的三向静态特性和在其垂直方向的低、高频动态特性,实验研究了预载荷、激振幅值和激振频率对液阻悬置及其橡胶主簧动态力学特性的影响;在不同的激振工况下,实测了上液室的动态压力和温度。所得到的一系列典型结果和结论对液阻悬置及纯橡胶悬置产品开发中的实验检测评价具有借鉴价值。
2.建立了基于非线性固体有限元技术和液-固耦合有限元技术的液阻悬置集总参数模型动态特性的仿真分析的集总参数模型,对液-固耦合有限元分析中有关的一系列计算问题和建模方法进行了讨论分析。重点探讨了应用非线性有限元仿真技术预测和识别液阻悬置的集总参数模型的主要物理参数的分析方法,使得液阻悬置集总参数动力学模型的物理参数的确定不再完全依赖于实验测试;利用非线性集总参数模型和由有限元计算分析得到的物理参数对液阻悬置的动特性进行了仿真分析;通过对集总参数模型的物理参数修改分析,探讨了液阻悬置的设计分析方法。
3.探讨了利用液-固耦合有限元仿真技术对液阻悬置特性进行模拟计算的方法,建立了惯性通道-解耦盘式液阻悬置液-固耦合分析的有限元模型,计算分析了其静、动态外特性和上、下液室与惯性通道的压力分布、惯性通道中液体流动的速度分布等内部特性的变化规律,有助于深入理解液阻悬置的工作机理。在液阻悬置低频动态特性的计算分析中,应用液-固耦合有限元仿真方法可比基于集总参数模型的结果具有更高的精度;基于液-固耦合有限元分析方法,可以进行液阻悬置整体及其部件的结构形状和尺寸的设计分析及优化等。
4.讨论了建立橡胶材料超弹性本构关系的实验测试和理论分析方法的技术要点,对液阻悬置的复杂橡胶主簧的弹性特性进行了计算分析,该技术可用于进行橡胶主簧的性能优化,从而缩短液阻悬置的开发周期。