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橡胶隔震器的设计及其影响因素分析开题报告

 2020-02-18 20:07:26  

1. 研究目的与意义(文献综述)

随着汽车产业的不断发展,汽车的性能评价指标已不仅局限于动力性和燃油经济性,如制动性、操纵稳定性、行驶平顺性、舒适性、通过性以及排放和噪声等性能评价指标也越来越成为人们购车时的考虑因素,影响人们的选择。而橡胶隔振器作为汽车中最为主要的隔振元件,在汽车各隔振系统中都扮演着非常重要的角色,对操纵稳定性、舒适性和噪声等性能评价指标都有着重大影响。汽车橡胶隔振器的设计优化也成为汽车整车优化的一个重要课题。

目前应用最多的一类橡胶隔振器以金属件为骨架,橡胶为弹性元件,用硫化粘结在一起制成,多用于机器隔振。荷载较大时,做成承压式;较小时做成剪切型。橡胶隔振器的主要特点是:制造方便,且可制成各种形式,以便自由选取三个方向的刚度;具有适量的阻尼,可以吸收振动能量,尤其是高频振动能量;振动机械在通过共振区时,甚至在接近共振区时也能安全地使用,不会产生过大的振动;能使高频的结构噪声显著降低,对控制噪声极为有利;抗冲击性能也较佳。另外目前较先进的橡胶隔振器有金属橡胶隔振器和液阻型橡胶隔振器等。

利用有限元分析方法对橡胶隔振器的静态特性和动态特性进行研究是橡胶隔振器优化设计的重要方法。通过实验获得橡胶材料试片在各种受力状态下的应力-应变曲线,基于超弹性本构模型采用最小二乘法拟合模型参数,将模型参数作为有限元分析的输入以预测橡胶隔振器的静态特性,计算三向静刚度,并通过橡胶隔振器的静、动态特性实验加以验证。建立超弹性-粘弹性-弹塑性模型,对橡胶隔振器的动态特性进行预测,并与实验结果进行比较进行验证。

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2. 研究的基本内容与方案

本论文拟对乘用车用橡胶隔振器进行设计,并对其隔振率的影响因素进行研究分析,为研究路噪产生机理,降低车内噪声提供参考。研究过程主要是基于超弹性体本构模型,利用有限元软件abaqus对橡胶隔振器在不同状态下的刚度值进行仿真模拟,进而计算其隔振率,并通过搭建试验台架,测试轴向拧紧力、预载荷、胶料硬度、单边缩进量等因素对橡胶隔振器隔振率的影响,结合仿真计算总结隔振率影响规律进而提出改进的橡胶隔振器的设计思路,为以后的橡胶隔振器设计制造安装提供参考。主要研究内容如下:

(1) 查阅橡胶隔振器设计和有限元分析的相关文献,了解国内外相关研究现状;

(2) 通过台架试验获得橡胶材料的刚度曲线,基于超弹性体本构模型采用最小二乘法拟合识别模型参数;

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3. 研究计划与安排

(1) 18.12.29-19.1.6 学生在系统中填写选题志愿,指导老师和学生双选。

(2) 19.1.9-18.1.13 教师确定指导人选,对未选好导师的学生进行调剂分配。确定选题志愿、校内搜集资料、消化资料。

(3) 1-2(2.22~3.4) 赴校外实习、搜集设计资料,并整理实习日记、实习报告。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 潘孝勇.橡胶隔振器动态特性计算与建模方法的研究[d].浙江工业大学,2009.

[2] 张东锋.橡胶隔振器静力试验及有限元分析[a].四川省力学学会(sichuan society in mechanics).四川省力学学会2008年学术大会论文集[c].四川省力学学会(sichuan society in mechanics):四川大学学报(工程科学版)编辑部,2008:3.

[3] 周振凯,徐兵,胡文军,韦利明,牛伟.橡胶隔振器大变形有限元分析[j].振动与冲击,2013,32(05):171-175.

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