基于疲劳寿命及减振效果的驾驶室橡胶衬套设计研究.pdf

学兔兔 学兔兔 ． 设计开发． 通过多体动力学计算分析来对橡胶衬套进行 6 从表 3可知．驾驶室悬置橡胶衬套进行刚度 向刚度的重新匹配。根据相关尺寸要求 ．将驾驶室 重新匹配后其横 向(Y向)受力降幅分别达到7-3％ 悬置模型在 PRO／E软件 中建立后将其导入ADAMS 和 8．1％．说明调整刚度后的橡胶衬套的横 向受力与 中．在ADAMS模型中建立相关约束 ．从而得到整个 原有结构比有改善趋势。该趋势将有利于提高驾驶 驾驶室悬置系统 的虚拟样机模型 该动力学模型采 室悬置衬套的疲劳使用寿命。 用固定副将翻转轴总成与车架连接 ．采用bush模块 2．1．2 衬套有限元模型建立及分析 模拟驾驶室悬置橡胶衬套 采用有限元设计建模方法来对橡胶衬套进行结 针对模型输入的相关参数如表 l所列 。 构设计 ．其基本原理是采用 Mooney—Rivlin模型来 表 1 驾驶室悬置虚拟样机模型参数 描述橡胶材料在受力作用下的变化f41根据所要求 ~ N k／g 1050(包含驾驶员 2人) 的参数 ．采用FEA分析方法进行产品的刚度匹配设 前减振器弹 后减振器弹簧 簧刚度 ／N．mm一 65 刚度／N．mm一 55 计。模型基本形式如下 ： 驾驶室重心 1336 驾驶室转动 Ixx 612 位置／mm y 28 惯量／kg·Irf IYY 512 U=Co(11—3)+ (，2—3)+ (J-1) (1) Z 890 1 681 减振器 减振器 式中， 为应变能密度函数：，和 ，1分别为第 1和第 纵 向跨度 ／mm r上 2033 横 向跨度 m／m b 1193 图3所示为驾驶室悬置系统动力学模型示意 2变形张量不变量 ；I，为体积 比，当材料不可压缩时， 图．以衬套 bushl和bush2的y向最小受力为设 j=l；C。、C。均为材料系数，通过单轴拉伸试验得 计 目标 ．在 ADAMS中采用试错法 ．对衬套分别输入 到；D．为材料常数 ，由材料试验可知 ，当所有D．为0 6向刚度 的初始刚度值 ．并根据汽车运行过程 中驾 时。说明材料完全不可压。 驶室极 限偏离情况 ．在 ADAMS样机模型中．对驾驶 同时．橡胶材料的应力一应变关系可由应变能 室重心输入一个 Z向和 向、幅值分别为30mm和 密度函数对橡胶材料的主伸长 比求导得出．其基本 15mm的激励来考虑橡胶衬套的受力情况 通过进 形式如下 ： 行多组数据的橡胶衬套受力平均值分析计算与统 计，确定橡胶衬套横 向(Y向)受力最小时橡胶衬套 2A(等÷几等 (，22，3)(2) 的6自由度方 向刚度值 式中，i分别代表材料的3个主方 向；A为材料主方 向的伸长 比；t表示主方向的应力；P反映为一未知 压力。 根据单轴拉伸试验简化结果可得：A：=A 1A／， t，= =0