某型重卡橡膠減振器優(yōu)化設計.pdf

1、21世紀以來我國重型載貨車工業(yè)飛速發(fā)展，汽車的懸架性能已經是消費者關注的重要性能。橡膠懸架由于其優(yōu)良的性能得到更多的重視。由于傳統(tǒng)設計方法的限制，目前橡膠懸架的元件的設計仍然較為落后，從而限制了橡膠懸架充分發(fā)揮其性能。本文針對橡膠懸架的橡膠減振器，應用有限元分析方法與優(yōu)化設計技術，對其的剛度性能進行了分析，并在此基礎上對其結構參數進行了優(yōu)化設計，獲得符合設計目標的設計方案。
　　 本文介紹了橡膠的超彈性理論，著重敘述了表征橡膠材

2、料的應力應變關系，研究了幾種在有限元分析中應用廣泛的橡膠超彈性體本構模型。在此基礎上，介紹了測定橡膠材料參數最為常用的傳統(tǒng)試驗方法，同時研究了另一種更為簡潔的基于橡膠硬度確定Mooney-Rivlin本構模型的快速計算方法。相對于傳統(tǒng)的橡膠材料系數的確定方法，該方法方法具有快捷、實用性強等顯著優(yōu)點。在此基礎上，以橡膠緩沖器為研究對象，對基于橡膠硬度的方法進行了驗證。通過對橡膠緩沖塊的有限元仿真，并將其位移載荷曲線與試驗曲線進行對比，可以

3、發(fā)現仿真曲線與試驗曲線吻合程度較高，從而基于橡膠硬度確定Mooney-Rivlin本構模型參數的方法是適用的。介紹了在ANSYS有限元分析軟件，探討了對橡膠的材料非線性有限元法。以橡膠減振器為研究對象，詳細介紹了其有限元仿真分析中的關鍵技術以及基本的解決方法。并根據橡膠硬度獲取Mooney-Rivlin模型材料參數，建立了二分之一的橡膠減振器有限元模型，為下一步的橡膠減振器優(yōu)化設計打下良好基礎。介紹了田口方法的基本概念。并針對工程中遇到

4、的具體設計難題，將田口設計方法應用于橡膠減振器的設計中，選擇合適的直交表L25，通過較少次數的計算與分析，獲取優(yōu)化后的設計參數，提高了設計效率，降低了設計成本。通過對橡膠減振器的4個設計參數的靈敏度分析，分析了各個參數橡膠減振器上部受載平面A、橡膠減振器支撐斜面的橫坐標B、橡膠減振器錐面高度C以及橡膠減振器支撐斜面縱坐標D對橡膠減振器剛度的影響，降低了橡膠減振器設計工作的難度。驗證了田口設計方法在工業(yè)領域的實用性，為其它工業(yè)產品的設計和