考虑橡胶蠕变的发动机悬置静动特性研究

来源 :重庆理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:infoerp2009
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发动机悬置在载荷长期的作用下,会产生蠕变现象,其结构尺寸会随着时间的增加而减小,最终蠕变的数值会趋于平缓变化。悬置发生蠕变后会改变自身的原有结构,导致其静动特性及疲劳寿命发生变化。为了更好地掌握发动机悬置静动特性的变化规律,在设计之初就要考虑蠕变对发动机悬置的潜在影响。本文研究了橡胶蠕变对发动机悬置静动特性的影响,能够为提升整车隔振性能的研究提供参考,为其他橡胶类元件的蠕变研究提供帮助。在研究蠕变对悬置静动特性影响的基础上,同时也研究了因橡胶蠕变引起的悬置疲劳寿命的变化,这能够为研究整车高里程性能衰减提供基础。因此,研究橡胶蠕变对发动机悬置静动特性的影响具有重要意义。本文以某车横置四缸发动机右悬置(液压悬置)为研究对象,利用有限元仿真分析法研究了悬置静动特性的变化规律。利用橡胶哑铃样件进行了单轴拉伸试验,结合几种常用的橡胶超弹性本构模型,在ABAQUS软件中进行了参数拟合。将拟合结果与试验数据进行了对比,最终选择拟合效果最好的本构模型,为后续悬置静动特性及蠕变分析提供参数准备。根据液压悬置的工作原理,在HyperMesh软件中建立了流固耦合模型,并利用ADINA软件对发动机悬置进行了静动特性分析。同时将悬置样件进行了静刚度试验,结合仿真结果,验证了模型的正确性。通过获取到的材料参数,基于橡胶的蠕变机理,研究了不同载荷对悬置蠕变的影响规律。文中首先介绍了几种常见的橡胶蠕变模型,结合橡胶的静态粘弹性参数,在ABAQUS软件中,对悬置进行了蠕变分析。通过不同的载荷加载,研究了悬置蠕变的变化规律。研究结果表明,悬置蠕变的变化受载荷的影响很大。在悬置发生蠕变的基础上,研究了不同程度的蠕变对发动机悬置静、动特性的影响规律。根据流固耦合模型的定义方法,建立了蠕变后的发动机悬置流固耦合模型,并在ADINA中进行了静动刚度计算,将结果与未蠕变的静动刚度进行了对比,同时绘制了力与位移的迟滞回线;结合项目内容及工程实际问题,在悬置的开发过程中,悬置的疲劳寿命也是需要重点考虑的内容。根据橡胶材料的疲劳寿命研究方法,分析了橡胶蠕变对发动机悬置疲劳寿命的影响。研究结果表明,橡胶蠕变对发动机悬置静动特性及疲劳寿命的影响较大。
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