ABAQUS橡胶衬套静态特性计算测试相关性分析

摘要

本文聚焦于橡胶衬套的静态性能建模与实验研究，首先在ABAQUS软件框架下基于MooneyRivlin超弹性本构模型，计算了四种典型结构衬套的三向静刚度。接着，采用一致的橡胶配方N50进行四种衬套的硫化处理，并在MTS833测试平台上获取了力位移曲线数据。通过对比计算值与实验测试结果，验证了ABAQUS在模拟橡胶静态性能方面的准确度，表明此方法在工程应用中具有较高的参考价值。




1. 概述

橡胶减振器广泛应用于汽车减振系统中，如动力总成悬置、底盘衬套和排气管吊耳等关键部位。系统动态性能的实现，尤其是静态性能，关键在于橡胶减振器的线性静态响应与非线性静态控制能力。为了确保系统性能，提升零件的疲劳寿命和位移控制性能，必须对橡胶衬套的结构设计与配方选用进行优化。特别是在设计初期，预测和控制橡胶衬套的静态性能变得至关重要。

确保所建立的计算与实验方法之间的一致性和准确性是整个设计周期的核心。本研究通过采用ABAQUS软件进行数值模拟，以MooneyRivlin模型预测橡胶材料的动态特性，并利用MTS833测试平台实验验证结果，力图促成静态性能模拟与实际行为间的精确建模。

2. 橡胶衬套结构与静态性能测试

对于橡胶衬套的研究，本文选择了四种典型结构进行深入分析：A型基本结构、B型斜十字交叉结构、C型单侧连接结构和D型涵盖过渡橡胶设计。每种结构在实验设计中被详细描述，并根据侧向X、芯子轴向Y和衬套主方向Z的约束和规定进行分向研究。通过统一测试要求，包括不同橡胶材料、测试设备和控制标准，确保了实验数据的可比性和一致性。

3. 衬套静态性能计算

ABAQUS作为主要计算工具，融合丰富的材料模型选择、强大的非线性分析能力与高效的接触算法，使得计算的精度与效率得到了保障。对于选定的橡胶材料N50，采用MooneyRivlin模型进行超弹性本构行为描述。考虑到橡胶接近不可压缩性，有效选择合适的模型单元（C3D8RH和C3D8H）进行网格化构建，确保准确模拟变化区域结构内的应力应变关系。

4. 衬套测试与有限元分析结果对比

对比计算结果与MTS833测试平台获取的力位移曲线，本文展现了四种典型衬套结构的静态刚度并对其进行了差异分析。结果显示，计算与实测结果的相对误差主要围绕着6%15%的范围，尤其是在考虑结构多功能性能优化时的三向刚度比例方面，误差控制在6%之内。这种精度水平不仅显现了ABAQUS模拟能力的高效性，也为工程设计提供了可靠的数据支持。

武汉格发信息技术有限公司，格发许可优化管理系统可以帮你评估贵公司软件许可的真实需求，再低成本合规性管理软件许可,帮助贵司提高软件投资回报率，为软件采购、使用提供科学决策依据。支持的软件有: CAD,CAE,PDM,PLM,Catia,Ugnx, AutoCAD, Pro/E, Solidworks ,Hyperworks, Protel,CAXA,OpenWorks LandMark,MATLAB,Enovia,Winchill,TeamCenter,MathCAD,Ansys, Abaqus,ls-dyna, Fluent, MSC,Bentley,License,UG,ug,catia,Dassault Systèmes,AutoDesk,Altair,autocad,PTC,SolidWorks,Ansys,Siemens PLM Software,Paradigm,Mathworks,Borland,AVEVA,ESRI,hP,Solibri,Progman,Leica,Cadence,IBM,SIMULIA,Citrix,Sybase,Schlumberger,MSC Products...