橡胶隔振器动态特性计算与建模方法的研究

浙江工业大学博士学位论文橡胶隔振器动态特性计算与建模方法的研究姓名：潘孝勇申请学位级别：博士专业：化工过程机械指导教师：柴国钟20091217橡胶隔振器动态特性计算与建模方法的研究作者：潘孝勇学位授予单位：浙江工业大学相似文献(10条)1.期刊论文吴杰.上官文斌.WUJie.SHANGGUANWen-bin采用粘弹性分数导数模型的橡胶隔振器动态特性的建模及应用-工程力学2008,25(1)橡胶隔振器的动态特性与激振振幅及激振频率相关.给出一个可以表征橡胶隔振器动态特性与激振振幅及激振频率相关性的模型,其中,用摩擦力模型表征其动态特性与振幅的相关性,用分数导数粘弹性模型表征其动态特性与频率的相关性.计算分析了所建立的模型与目前广泛采用的两种描述橡胶隔振器动态特性模型(基于Maxwell的模型和粘性阻尼模型)在表征其与激振振幅及激振频率的相关性;使用分数导数和Kelvin-Voigt模型时,计算分析了一个含有橡胶隔振器的单自由度振动系统的自由振动和阶跃激励的时域响应.计算结果表明:采用分数导数模型能更加准确地描述橡胶隔振器的动态特性,建立的模型可以用于含有橡胶隔振器的振动系统的动态特性分析.2.期刊论文潘孝勇.上官文斌.柴国钟.徐驰.PANXiao-yong.SHANGGUANWen-bin.CHAIGuo-zhong.XUChi基于超弹性、分数导数和摩擦模型的碳黑填充橡胶隔振器动态建模-振动与冲击2007,26(10)碳黑填充橡胶隔振器(以下简称橡胶隔振器)的动态特性与预载、激振频率和激振振幅相关.实验测试了一橡胶隔振器的动态特性,建立了基于超弹性、分数导数和摩擦模型的橡胶隔振器动态特性的非线性模型,其中超弹性模型用于描述橡胶隔振器的弹性,分数导数模型用于表征橡胶隔振器动态特性的激振频率相关性,摩擦模型用于表征橡胶隔振器动态特性与激振振幅相关的特性,文中论述了建模方法和参数辨识方法.有限元分析获得橡胶隔振器的静态力-位移曲线,利用测试得到的橡胶隔振器在大振幅、低频激励下的力-位移关系,拟合得到橡胶隔振器动态模型中摩擦模型的参数,利用测试得到的橡胶隔振器在小振幅、高频激励下的力-位移关系,拟合得到橡胶隔振器动态模型中分数导数模型的参数.利用建立的模型和拟合得到的参数计算分析了橡胶隔振器动态特性的振幅相关性、频率相关性和预载相关性,并与实验结果进行了对比分析.分析结果表明,建立的模型可以较好的描述橡胶隔振器的动态特性.3.期刊论文潘孝勇.上官文斌.柴国钟.黄志.PANXiao-yong.SHANGGUANWen-bin.CHAIGuo-zhong.HUANGZhi橡胶隔振器动态特性计算方法的研究-振动工程学报2009,22(4)塑性模型可以较好地表征橡胶隔振器动态特性的振幅相关性和频率相关性.其计算方法,可以用于橡胶隔振器动态特性的设计计算.4.期刊论文姚利锋.周海亭.陶杰.YAOLi-feng.ZHOUHai-ting.TAOJie有限元在大载荷橡胶隔振器设计中的应用研究-噪声与振动控制2006,26(6)以实例介绍了有限元在大载荷橡胶隔振器设计中的应用,运用I-DEAS分析软件,建立数学模型、静态和动态特性的计算,并通过试验进行验证,两者比较吻合,达到了工程实用价值.5.期刊论文王锐.李世其.WANGRui.LIShi-qi微型橡胶隔振器动态特性试验研究-物理测试2006,24(1)提出两种测试方案对橡胶材料的阻尼比进行试验研究,通过正弦稳态扫频振动试验测试微型橡胶隔振器的隔振传递率,分析其隔振性能以及材料阻尼对振幅、频率的依赖性,为橡胶隔振器设计和应用提供依据.6.期刊论文吴杰.上官文斌.潘孝勇.WUJie.SHANGGUANWenbin.PANXiaoyong采用超弹性-粘弹性-弹塑性本构模型的橡胶隔振器动态特性计算方法-机械工程学报2010,46(14)填充橡胶材料的动态特性与激振频率及激振振幅相关.基于本构模型叠加的方法,建立填充橡胶材料的超弹性-粘弹性-弹塑性本构模型.其中,超弹性模型用于表征橡胶材料的弹性特性,粘弹性模型和弹塑性模型分别用于表征橡胶材料动态特性的激振频率和激振振幅相关性.给出模型中参数的识别方法以及橡胶隔振器的动态特性与激振频率及激振振幅相关性的计算方法.由橡胶试件的简单剪切试验数据拟合得到模型参数,利用有限元分析方法计算一橡胶悬置的动态特性并与试验数据进行对比分析.结果表明,所建立的超弹性-粘弹性-弹塑性模型可以较好地表征橡胶材料动态特性的振幅相关性和频率相关性,可用于橡胶隔振器动态特性的预测与优化设计.7.期刊论文王强.陈照波.焦映厚.WANGQiang.CHENZhao-bo.JIAOYing-hou压电堆-橡胶组合隔振器的设计及实验研究-机械设计与制造2010,(5)针对航天飞行器敏感仪器的精密隔振要求,提出了一种小尺寸紧凑型压电堆-橡胶组合隔振器.完成了组合隔振器压电堆作动器部分和橡胶隔振器部分的结构设计.分别对压电堆作动器的静、动态输出特性和橡胶隔振器的动态特性进行了实验研究.8.期刊论文潘孝勇.柴国钟.上官文斌.PanXiaoyong.ChaiGuozhong.ShangguanWenbin含有橡胶隔振器振动系统时域响应的测试与计算分析-振动与冲击2007,26(12)建立了基于超弹性、分数导数和摩擦模型的炭黑填充橡胶隔振器(以下简称橡胶隔振器)动态特性的非线性模掣,用于描述橡胶隔振器的动态特性与预载、频率及振幅的相关性,模型的参数由橡胶隔振器动态特性的实验数据辨识得到:实测了在随机位移激励和阶跃位移激励下,含有橡胶隔振器的单自由度系统中质量块的时域响应;建立了在不同的激励下,含有橡胶隔振器的单自由度系统中质量块响应的求解方法,对一实际的系统进行了计算分析,与实验值进行的对比分析结果表明,所建立的模型和预测含有橡胶隔振器振动系统中质量块时域响应的力法,可以用于含有橡胶隔振器的复杂系统的时域响应分析.9.期刊论文韩德宝.宋希庚.HANDe-bao.SONGXi-geng橡胶隔振器刚度和阻尼本构关系的试验研究-振动与冲击2009,28(1)对橡胶隔振器的动态特性进行了试验研究,利用傅里叶变换分析了采集的试验信号,采用神经网络法拟合了试验曲线,利用曲线重构方法验证了神经网络曲线拟合的可行性.根据神经网络输出的数据,采用最小二乘优化方法对描述橡胶隔振器动态特性的多项式模型进行参数识别,识别结果表明橡胶隔振器的刚度和阻尼与振幅和频率之间呈曲面关系.利用最小二乘曲面拟合方法对刚度和阻尼曲面进行了拟合,得到了描述橡胶隔振器刚度和阻尼的本构关系.10.学位论文上官文斌液阻型橡胶隔振器液—固耦合动力学特性仿真技术研究2003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。本文链接：授权使用：西安交通大学(xajtdx)，授权号：7d711f14-29b2-4ba7-bf12-9e4700d304f5下载时间：2010年12月9日