CAE技术在橡胶悬置静刚度设计中的应用
大型矿车发动机橡胶悬置静、动态刚度特性研究
大型矿车发动机橡胶悬置静、动态刚度特性研究胡启国;周亨;罗天洪;彭涛;田振勇【摘要】大型矿车的发动机质量巨大、安装方式独特,对其发动机悬置的静、动态刚度特性进行研究具有重要意义.采用显式有限元计算方法对大型矿车的发动机橡胶悬置进行了静、动态刚度特性分析,并在试验台上进行试验来检测数值仿真的精度,结果表明:大型矿车发动机悬置的静刚度仿真测试相对误差在8％以内、动刚度仿真测试相对误差在15％以内,这说明仿真与测试结果较为吻合,可以在结构设计阶段通过数值模拟的方式预测其静、动态刚度特性.研究结果对大型装备悬置系统的结构设计、缩短研发周期以及预防振动噪声具有参考价值.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】4页(P213-215,220)【关键词】大型矿车;橡胶悬置;静、动态刚度;显式有限元法【作者】胡启国;周亨;罗天洪;彭涛;田振勇【作者单位】重庆交通大学机电与汽车工程学院,重庆 400074;重庆交通大学机电与汽车工程学院,重庆 400074;重庆交通大学机电与汽车工程学院,重庆 400074;重庆交通大学机电与汽车工程学院,重庆 400074;重庆交通大学机电与汽车工程学院,重庆 400074【正文语种】中文【中图分类】TH16;TH114摘.：大型矿车的发动机质量巨大、安装方式独特，对其发动机悬置的静、动态刚度特性进行研究具有重要意义。
采用显式有限元计算方法对大型矿车的发动机橡胶悬置进行了静、动态刚度特性分析，并在试验台上进行试验来检测数值仿真的精度，结果表明：大型矿车发动机悬置的静刚度仿真测试相对误差在8%以内、动刚度仿真测试相对误差在15%以内，这说明仿真与测试结果较为吻合，可以在结构设计阶段通过数值模拟的方式预测其静、动态刚度特性。
研究结果对大型装备悬置系统的结构设计、缩短研发周期以及预防振动噪声具有参考价值。
随着矿用自卸车的不断发展，人们对其平顺性和舒适性的要求不断提高，因此矿用自卸车的NVH性能就显得尤为重要，它是衡量平顺性和舒适性的重要指标之一。
CAE悬臂梁静力分析实验报告
CAE悬臂梁静力分析实验报告一、实验目的：通过CAE软件进行悬臂梁的静力分析，了解悬臂梁在不同载荷下的应力和变形情况，并根据实验结果进行分析和总结，掌握CAE软件在力学分析中的应用。
二、实验原理：悬臂梁是一种常见的结构，属于弯曲载荷结构，通过对悬臂梁的应力和变形进行分析，可以了解结构的安全性和可靠性。
三、实验步骤：1.构建模型：使用CAE软件创建一个悬臂梁的模型，包括梁的几何形状、材料属性等信息。
2.施加载荷：选择不同的载荷情况，如点载荷、均布载荷等，在模型上施加相应的载荷。
3.处理边界条件：设置悬臂梁边界条件，如固定端、自由端等。
4.分析模型：运行CAE软件进行力学分析，获取悬臂梁在不同载荷下的应力和变形情况。
5.结果分析：对实验结果进行分析，比较不同载荷下的应力分布和变形情况。
6.总结：根据实验结果总结悬臂梁的性能和结构安全性，给出进一步改进的建议。
四、实验结果与分析：根据实验结果，可以观察到不同载荷下悬臂梁的应力分布和变形情况。
通过对比不同载荷下的应力分布情况，可以判断梁在不同载荷下的安全性。
同时，通过比较不同载荷下的变形情况，可以对悬臂梁的刚度和变形情况进行评估。
五、实验结论：1.根据实验结果可以得出在不同载荷下悬臂梁的应力分布和变形情况。
2.通过对比不同载荷下的应力分布情况，可以判断悬臂梁在不同载荷下的安全性。
3.同时，通过比较不同载荷下的变形情况，可以对悬臂梁的刚度和变形情况进行评估。
4.根据实验结果和分析，可以得出针对不同载荷的悬臂梁，需要采取不同的加固措施，以保证结构的安全性和可靠性。
六、实验改进建议：1.在实验过程中，可以尝试不同载荷组合的组合，以获取更全面的实验结果。
2.为了提高实验的准确性，可以进行多次重复实验，以得到更可靠的数据。
3.在实验分析的过程中，可以增加一些具体的数学模型和计算公式，以方便对实验结果进行更深入的分析。
以上是本次CAE悬臂梁静力分析实验的报告，通过实验我们对悬臂梁在不同载荷下的应力和变形情况有了更深入的了解，并提出了相应的结论和改进建议。
工程机械动力总成橡胶悬置CAE仿真分析
3.1 CAE仿真计算与试验验证 3.1.1 模型建立
本文研究悬置二维模型及结构如图3所示，悬
力/N
14 12 10
8 6 4 2 0
0
b 仿真结果
试验数据 橡胶仿真
2
4
6
8
10
位移/mm
c 仿真与试验对比曲线
图2 橡胶样片仿真
a proe模型
b abaqus网格模型
置橡胶体外部硫化粘接在外套上，并安装在支架 上，内部硫化在内套上，并用螺栓将2个悬置固定 在一起，起支撑作用。
a 仿真模型
图1 试验样件
利用万能材料拉伸试验机对橡胶标准样片 进行单轴拉伸试验。为了确保试验数据精确反映 拉伸过程橡胶应力变化情况，设定试验速度为 10mm/min，采样频率为1Hz，采集橡胶样片窄 平面标距25mm位置在拉伸过程中的应力应变数 据。拉伸试验结束后，应用abaqus软件material模 块对应力应变数据拟合计算，得到橡胶应变本构 模型MOONEY-RIVLIN的性能常数C10=-3.1850、 C01=4.8163。
48 建筑机械 2016.4
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设置和网格划分，在本文中假设橡胶体为超弹性材 料，abaqus中用杂交单元来模拟该材料的非线性行 为。利用六面体单元进行划分，得到8370个单元 数，单元类型为C3D8RH。如图3所示。
（2）轴向刚度仿真。2个橡胶悬置由螺栓连 接安装在支架上。实际工况中，悬置进行轴向运动 时，当向上或者向下运动时，只有1个悬置受力变 形，所以只需要对其中1个悬置建模仿真。由悬置 安装位置可以确定，悬置轴上受到向下作用力，外 套固定在发动机支架上。将悬置简化成只有橡胶体 和外套的模型，橡胶体外套的面固定约束。设置参 考点rp-1，橡胶体固结在内套的面与参考点进行刚 体耦合。设置参考点rp-2，将橡胶体顶部与参考点 连接。在参考点rp-2上施加向下位移，计算参考点 rp-2上的支反力。根据静刚度计算方法计算悬置轴 向刚度。
橡胶产品静刚度曲线
橡胶产品静刚度曲线橡胶产品静刚度曲线导言：本文将深入探讨橡胶产品的静刚度曲线，旨在帮助读者全面理解并灵活应用这一概念。
我们将从简单的概念和基本原理开始，逐步深入，通过实例和案例分析，展示橡胶产品静刚度曲线在实际应用中的重要性与价值。
1. 静刚度曲线的概念与背景橡胶产品的静刚度曲线是指在正常使用条件下，橡胶产品在不同受力状态下的刚度表现。
静刚度曲线反映了橡胶产品在不同形变程度下的应力-应变关系，并通过刚度曲线的形状和特征提供了关于橡胶产品力学性能的指示。
静刚度曲线的重要性在于它能够反映橡胶产品的变形特征和力学行为。
通过分析静刚度曲线，我们能够了解橡胶产品在不同受力条件下的刚度变化情况，进而评估其可靠性、耐久性和适用范围。
静刚度曲线也为橡胶产品的设计和工艺提供了参考依据，有助于优化产品性能和提升生产效率。
2. 静刚度曲线的测定方法静刚度曲线的测定可以通过实验方法或计算方法来获得。
实验方法常用的有拉伸试验、压缩试验和剪切试验等，通过施加不同载荷并测量相应的形变和应力，得到静刚度曲线的数据。
计算方法则利用材料的力学性质参数和统计学方法，通过理论推导或数值模拟的方式，计算得到静刚度曲线的近似值。
在测定静刚度曲线时，需要注意的是选择合适的试验条件和方法，以确保结果的准确性和可靠性。
还要考虑橡胶产品的特性和应用需求，选择适当的试验环境和加载方式，以充分反映实际使用条件下的静刚度特性。
3. 静刚度曲线的形状与解读静刚度曲线的形状与橡胶产品的力学性能密切相关。
在一般情况下，静刚度曲线呈现出如下几种常见形状：(1) 直线型：当橡胶产品的应力与形变呈线性关系时，静刚度曲线可近似为一条直线。
直线型静刚度曲线表明橡胶产品在受力时表现出较为均匀的刚度特征，适用于一些要求严格的应用场合。
(2) S型：在某些特殊情况下，静刚度曲线的形状可能呈现出S型。
这种曲线形状表明橡胶产品在初期较软，随着形变的增加逐渐变硬，最后达到稳定的刚度。
有限元技术在汽车悬架橡胶衬套刚度计算中的应用
有限元技术在汽车悬架橡胶衬套刚度计算中的应用下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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基于CAE分析的优化设计方法及汽车后悬置支架优化设计
基于CAE分析的优化设计方法及变速器后悬置支架优化设计吕兆平（20400117）（上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心柳州545007）[摘要] 文章提出了基于CAE分析的优化设计方法，介绍了基于CAE分析优化设计方法的工作流程。
基于此流程对某车型变速器后悬置支架进行了优化设计，改进了后悬置支架的结构，既减少后悬置支架的质量又确保了零件性能。
关键词：CAE 优化设计后悬置支架The Optimized Design Method Base on CAE Analysis and TheOptimized design to The Rear Mount Bracket of TransimissionLv zhaoping(SAIC GM Wuling Automobile Co.,Ltd..,Liuzhou 545007 )[Obstract] The article has proposed the optimized design method based on CAE analysis，introduced the workflow based on CAE analysis and optimized design method. Based on this workflow,we has carried on the optimized design to the rear mount bracket of a vehichle transimission and improved the rear mount bracket structure, which reduced the mass of mount bracket and kept the components performance.Keywords: CAE; Optimization design; rear mount bracket前言：传统的产品设计流程是一个人工反复的过程，工程师借助CAD工具进行产品的设计，然后提交到工厂进行加工制造，接着对产品进行实物试验，如果产品不能满足功能要求或者失效，就需要对产品设计进行修改，甚至重新设计，如此反复，直到产品在实物试验中满足全部要求。
橡胶衬套静刚度有限元分析与测试技术的应用现状
第47卷 第9期·56·CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (RUBBER)橡塑技术与装备（橡胶）作者简介：聂振学 (1986-)，男，本科，中级工程师，主要从事橡胶衬套类产品的研发工作。
收稿日期：2021-03-02橡胶衬套作为汽车上极为重要的承载结构原件，对汽车悬架的运动学特性、使用寿命以及汽车整体性能都有着十分重要的影响，要想对这些方面的特性进行精确的分析就必须要对橡胶衬套的力学性能进行深入的分析研究。
橡胶衬套的力学性能包含很多方面，其中橡胶衬套的静刚度是汽车悬架设计的基本参数，其静刚度对于汽车的行驶过程也有着重要的影响。
当汽车承受比较平缓的载荷时，橡胶衬套所产生的相对恒定的刚度就会保证汽车的平稳行驶。
反之，在汽车承受了比较大的冲击载荷时，橡胶衬套变刚度特性会相应的产生较大的刚度，由此来防止汽车出现异常行驶的情况。
静刚度作为橡胶衬套的静态力学性能，对于橡胶衬套的研究有着很大的帮助，本文中即针对橡胶衬套的静刚度，通过有限元的仿真分析以及相关试验结果的对比来较为准确的计算橡胶衬套的刚度值[1]。
1 橡胶衬套试验样件弹性有限元分析对于橡胶衬套的刚度特性分析涉及很多方面，其分析的准确性受到橡胶衬套试样材料的选取、计算方法的选择等诸多方面影响。
常见橡胶衬套所用橡胶以天然橡胶为主，在进行分析之前，一般首先对橡胶材料性能进行测试。
首先对橡胶材料进行拉伸试验，进行拉伸的过程中使用到了拉力试验机，为了保证拉伸试验的准确性，会同时使用夹持器以及引伸计，由此橡胶衬套静刚度有限元分析与测试技术的应用现状聂振学(青岛科技大学 高分子科学与工程学院，山东 青岛 266042)摘要：当前我国国民经济飞速发展，随着人们对于出行要求的不断提高，汽车的数量也在快速增加。
橡胶衬套广泛应用于汽车悬架，其能够很好的起到减震的作用，也能够大大提高汽车悬架的使用寿命。
乘用车悬架安装点静刚度分析规范
Q/JLY J711 -2008乘用车悬架安装点静刚度CAE分析规范编制： ______________校对： _______________审核： _______________审定： _______________标准化： _____________批准： _______________浙江吉利汽车研究院有限公司二OO八年九月为了给新车型开发提供设计依据，指导新车设计，评估新车结构性能，结合本企业实际情况，制定本标准。
本规范由浙江吉利汽车研究院有限公司提出。
本规范由浙江吉利汽车研究院有限公司综合技术部负责起草。
本规范主要起草人：汤志鸿。
本规范于2008年9月15日发布并实施。
1范围本标准规泄了乘用车悬架安装点静刚度CAE分析的软硬件设施、输入条件、输岀物、分析方法、分析数据处理及分析报告。
本标准适用于乘用车悬架安装点静刚度CAE分析。
2软硬件设施乘用车悬架安装点静刚度CAE分析，主要包括以下设施：a）软件设施：主要用于求解的软件，采用MSC/NASTRAN：b）硬件设施：高性能计算机。
3输入条件3.1白车身3D几何模型乘用车悬架安装点静刚度CAE分析的白车身3D几何模型，数拯要求如下：a）白车身各个零件的厚度或厚度线：b）白车身几何焊点数据：c）3D CAD数据中无明显的穿透或干涉；d）白车身各个零件的明细表。
3.2白车身有限元模型乘用车悬架安装点静刚度分析的输入条件主要指白车身的有限元模型，一个完整的白车身有限元模型中含内容如下：a）白车身各个零件的网格数据；b）白车身焊点数据；c）各个零件的材料数据：d）各个零件的厚度数据。
4输出物乘用车悬架安装点静刚度分析的输出物为PDF文档格式的分析报告，针对不同的车型统一命名为《车型悬架安装点静刚度分析报告》（“车型”用具体车型代号替代如：车型为GC-1,则分析报告命名为《GC-1 悬架安装点静刚度分析报告》），报告内容的按7规泄的内容编制。
5分析方法5. 1分析模型分析模型包括白车身的有限元模型（不含四门两盖和前、后挡风玻璃），飯金件均采用壳单元模拟。
汽车动力总成典型橡胶悬置结构三向静刚度比的计算与实测
The Calculations and Measurements for the Static Stiffness ratio in Three Directions of Typical Vehicle PowertrainRubber MountsA Dissertation Submitted for the Degree of MasterCandidate：Wu ZhipingSupervisor：Prof. Shangguan WenbinSenior Engineer Ye ZhigangSouth China University of TechnologyGuangzhou, China分类号：U463.1学校代号：10561学号：200620201508华南理工大学专业学位硕士学位论文汽车动力总成典型结构橡胶悬置三向静刚度计算分析方法的研究作者姓名：吴志平指导教师姓名、职称：上官文斌、教授申请学位级别：工程硕士学科专业名称：车辆工程研究方向：车辆设计理论与方法论文提交日期：2013年12月04日论文答辩日期：2013年12月01日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：叶志刚委员：邬晴晖赵学智李旻赵志刚摘要汽车在行驶的过程中，由路面不平度、发动机、传动系统等因素引起的振动严重影响汽车的行驶平顺性和乘坐舒适性，随着消费者对汽车行驶性能提出进一步的要求，悬置系统在车辆减振方面的作用也越来越被人们认识到，无论从主机厂还是零部件商，对悬置系统的开发和设计都增加了重视。
如何开发和设计悬置系统已成为NVH工程师一项重要的工作内容，悬置系统的刚度特性和阻尼特性也已成为一套悬置系统设计好坏的重要评价标准。
本文选取了三种常用结构类型的橡胶悬置模型，对其进行结构及性能分析，并在三维软件，如UG中建立其数学模型，对所建立的数学模型进行有限元仿真分析，主要通过Hypermesh软件进行几何模型简化、网格划分及Abaqus软件进行后处理计算，得到各悬置在其局部坐标系下沿三个坐标轴方向的刚度值，并与测试值作比较，确定仿真分析方法的正确性。
CAE技术在橡胶悬置静刚度设计中的应用
橡 胶悬 置是指 动力 总成 （ 包括发 动机 、 离合 器 及 变 速器 ） 车架／ 盘 之 间 的弹 性 连接 件 ， 与 底 不仅
可 以减少 发 动机 向车 架 传 递 的振 动 ， 低 整 车振 降
动 和噪声 ， 改善 乘坐 舒适性 ， 而且 可 以减小路 面激
励 对动力 总成 的振 动 破 坏 ， 证 动力 总 成工 作 安 保
３６ ５
橡
胶 工
业
２ １ 年第 ５ ０１ ８卷
Ｃ Ｅ 技 术 在 橡 胶 悬 置 静 刚度 设 计 中 的应 用 Ａ
陆 晓黎 ， 培 龙 ， 官 文 斌 胡 上
（ 南 理 工 大学 机 械 与 汽车 工 程 学 院 ， 东 广 州 ５ ０ ４ ） 华 广 １ ６ ０
摘 要 ： 用 拓 扑 优 化 技 术 对橡 胶 悬 置 主 体 部 分进 行 设 计 ， 运用 ＡＢ 利 并 ＡＱＵＳ软 件 对 优 化 设 计 模 型 进 行 静 刚 度 仿 真 分析， 在节 省 材 料 的 前 提 下 改进 静 刚度 性 能 。改进 后 橡 胶 悬 置 的静 刚度 实 测 结果 与仿 真 结 果较 接 近 ， 品 的静 刚 度 性 产 能 符合 设 计 要 求 。
关 键 词 ： 胶 悬 置 ； 刚度 ； 限 元 分 析 ； 扑 优 化 橡 静 有 拓
中 图 分 类 号 ： ３ １ ７ Ｕ４ ３ ３ ＴＰ ９ ． ； ６ ． ３ 文献标志码： Ｂ 文 章 编号 ： ０ ０８ ０ ２ １ ） ６ ０ ５ — ３ １ ０ ９ Ｘ（ ０ １ ０ —３ ６ ０
全性 ， 长 其使用 寿命 。 延
Ｃ ＡＥ技 术在 汽 车 零 部 件 产 品 开 发 中 的应 用 非 常广 泛 ， 传 统 的 橡 胶 悬 置 设 计 方 法 相 比 ， 与 Ｃ ＡＥ设 计不仅 可 以减少 试制 开模 的次数 ， 短产 缩
电动动力悬置系统高频共振问题的橡胶悬置动力学刚度和形状因子研究
电动动力悬置系统高频共振问题的橡胶悬置动力学刚度和形状因子研究“电动动力悬置系统高频共振问题的橡胶悬置动力学刚度和形状因子研究”是一个有关橡胶悬置系统动力学性能研究的课题。
这一研究旨在研究橡胶悬置系统的高频共振问题，探讨橡胶悬置系统的动力学刚度以及形状因子对其共振特性的影响。
橡胶悬置系统是指将橡胶作为弹簧元件、阻尼元件或支撑元件组合而成的系统，广泛用于汽车、舰船、飞机等交通工具中。
由于橡胶材料本身具有良好的弹性性能，因此，橡胶悬置系统能够有效减少振动及冲击力，提高车辆行驶的平稳性及乘坐舒适性，而且可以根据不同的使用要求来调节橡胶悬置系统的性能，显著增强了橡胶悬置系统的应用前景。
但是，由于橡胶悬置系统的特殊性，它的动力学性能往往伴随着高频共振的出现，从而影响其载荷承受能力及性能稳定性。
因此，有必要对橡胶悬置系统的动力学刚度及形状因子进行研究，以提供有效控制其高频共振的理论基础及方法。
针对上述问题，本研究拟采用诸如动力学分析、实验测量、FEM（有限元分析）等方法，研究橡胶悬置系统的动力学刚度以及形状因子对其高频共振特性的影响，提出一套定量化的研究方法，以确保橡胶悬置系统的共振特性满足设计要求。
首先，本研究将采用动力学分析法，构建橡胶悬置系统的动力学模型，确定系统的动力学特性参数，从而分析系统在不同情况下的高频共振特性；然后，采用实验测量法，确定橡胶悬置系统的动力学刚度，并结合动力学模型，计算其高频共振特性，以确定橡胶悬置系统的动力学刚度对共振特性的影响；最后，采用FEM分析法，研究橡胶悬置系统的形状因子，分析其对共振特性的影响，以及形状因子与动力学刚度之间的关系，以提供有效控制橡胶悬置系统高频共振的理论基础及方法。
本研究将为橡胶悬置系统的高频共振特性提供定量分析方法，从而解决相关技术难题，为橡胶悬置系统的应用研究提供理论基础及指导。
基于ABAQUS的SR20飞机发动机橡胶悬置的动静刚度分析
基于ABAQUS的SR20飞机发动机橡胶悬置的动静刚度分析孙俊刚;白宇翔
【期刊名称】《科学技术创新》
【年(卷),期】2024()11
【摘要】SR20飞机发动机的悬置由上悬置和下悬置组合而成,基于CATIA、Hypermesh和ABAQUS建立了上悬置和下悬置的有限元分析模型,并对其进行了轴向和径向两个方向的静刚度和动刚度仿真分析。
分析发现,上悬置的轴向静刚度和径向静刚度均大于下悬置;上下悬置的轴向动刚度随着频率的增大而逐渐减小,径向动刚度则是先减小后增大。
通过模态分析进行验证,发现径向动刚度极小值对应的频率与悬置模态的前两阶频率接近,从而导致了动刚度极小值的出现。
【总页数】4页(P9-12)
【作者】孙俊刚;白宇翔
【作者单位】中国民用航空飞行学院工程技术训练中心;中国民用航空飞行学院修理厂
【正文语种】中文
【中图分类】V231.9
【相关文献】
1.基于超弹性模型的发动机悬置刚度分析
2.基于发动机悬置动刚度分析的车内降噪研究
3.基于ABAQUS的发动机冷却水泵强度刚度分析及改进
4.基于发动机悬置支
架设计及模态、动刚度、强度分析方法5.基于ABAQUS的动力总成悬置静刚度分析
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橡胶静刚度
橡胶静刚度橡胶静刚度是指橡胶材料在静态载荷作用下的硬度和刚度。
橡胶是一种高弹性材料，其静刚度的大小直接影响着橡胶制品的使用性能和应用范围。
本文将介绍橡胶静刚度的相关参考内容。
橡胶的静刚度是通过测量橡胶材料在不同载荷下的变形量来评估的。
常见的橡胶静刚度测试方法有压缩试验和剪切试验。
压缩试验是将橡胶样件置于一定的载荷下，测量其变形量来确定其静刚度。
剪切试验则是通过测量橡胶样件在剪切载荷下产生的形变来评估其刚度。
橡胶静刚度主要与橡胶材料的硬度、化学组成以及加工方法等因素有关。
一般来说，硬度越高的橡胶材料具有更高的静刚度。
硬度是用来表征橡胶材料在受力时的抗变形能力的指标，硬度值越大表示橡胶材料越难发生形变，因此具有较高的静刚度。
橡胶的化学组成也会影响其静刚度。
不同的橡胶材料具有不同的化学结构和分子链结构，这些结构对橡胶的静刚度产生影响。
例如，一些硫化橡胶材料具有交联结构，导致其具有较高的静刚度。
而丁腈橡胶等非交联橡胶材料则相对较软。
加工方法也会对橡胶的静刚度产生影响。
橡胶制品的成型工艺和制造工艺会影响橡胶材料的分子链结构和交联程度，从而影响其静刚度。
例如，经过硫化处理的橡胶制品具有较高的静刚度，而未经硫化处理的橡胶材料则相对较软。
对于橡胶材料的静刚度测量和评估，国际上通常使用杜氏硬度计（Durometer）来进行。
杜氏硬度计是一种常用的硬度测试仪器，可以通过硬度计刻度上的指针读数来确定橡胶材料的硬度值。
根据杜氏硬度计的不同类型和读数范围，可以对不同硬度的橡胶材料进行测试和比较。
除了硬度测试外，还可以通过应变-应力曲线来评估橡胶的静刚度。
应变-应力曲线是通过对橡胶样品施加不同的载荷和应变，测量应力和应变的关系而得到的曲线。
通过分析曲线的斜率和曲率等参数，可以确定橡胶材料的静刚度。
总之，橡胶静刚度是评估橡胶材料硬度和刚度的重要指标，对于橡胶制品的设计和使用具有重要意义。
硬度、化学组成和加工方法等因素都会影响橡胶的静刚度。
有限元技术在橡胶悬置正向开发中的应用
有限元技术在橡胶悬置正向开发中的应用康一坡;霍福祥;魏德永;叶绍仲【摘要】通过与经验公式法对比，总结有限元技术辅助进行橡胶悬置正向开发的优势；以Abaqus有限元软件为基础，阐述如何应用有限元技术进行橡胶悬置正向开发流程；依据流程，介绍了两例橡胶悬置正向开发案例。
结果表明，有限元技术辅助设计的橡胶悬置不仅达到了刚度目标要求，而且强度、寿命大幅提高，同时产品开发周期有效缩短。
%Comparing with empirical formula, the advantages of FEM aiding forward design of rubber mounting is summarized in the paper. And based on the FEM software Abaqus, the process is presented in details on how to conduct the rubber mounting forward design. Then, the two cases of the forward design of rubber mounting are introduced. The results indicate that the designed rubber mounting using FEM can not only meet the stiffness requirement, but also improve the strength and fatigue life significantly, and the development cycle is shortened greatly.【期刊名称】《汽车技术》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】6页(P6-10,47)【关键词】橡胶悬置;有限元;刚度;正向开发【作者】康一坡;霍福祥;魏德永;叶绍仲【作者单位】中国第一汽车股份有限公司技术中心汽车振动噪声与安全控制综合技术国家重点实验室;中国第一汽车股份有限公司技术中心汽车振动噪声与安全控制综合技术国家重点实验室;中国第一汽车股份有限公司技术中心汽车振动噪声与安全控制综合技术国家重点实验室;中国第一汽车股份有限公司技术中心汽车振动噪声与安全控制综合技术国家重点实验室【正文语种】中文【中图分类】U463.21 前言有限元技术不仅可以分析评价橡胶悬置结构是否满足设计要求，而且还能够根据具体要求设计出满足一定条件的橡胶结构，即橡胶悬置结构的正向开发。
车辆橡胶悬置系统的研究进展
车辆橡胶悬置系统的研究进展车辆橡胶悬置系统是指车辆悬架系统中使用橡胶材料作为减震和支撑元件的部分。
橡胶悬置系统作为车辆悬架系统的重要组成部分，直接影响着车辆的行驶性能、乘坐舒适度和安全性。
近年来，随着汽车工业的不断发展，车辆橡胶悬置系统也得到了广泛的研究和应用，并取得了一系列的研究进展。
本文将对车辆橡胶悬置系统的研究进展进行综述，介绍其在结构设计、材料选用、性能优化等方面的最新进展，并展望其未来的发展方向。
一、车辆橡胶悬置系统的结构设计橡胶悬置系统的结构设计是影响其性能的关键因素之一。
随着汽车制造技术的进步，现代车辆的悬架系统结构日益复杂，橡胶悬置系统的设计也在不断地进行改进和优化。
传统的橡胶悬置系统主要由弹簧和减震器组成，而现代车辆的橡胶悬置系统不仅包括传统的弹簧和减震器，还结合了主动悬架、空气悬架等新型技术，形成了多种多样的结构形式。
橡胶悬置系统的结构设计还受到车辆类型、用途和性能要求的影响，不同的车辆可能采用不同的橡胶悬置系统结构。
近年来，一些新型的橡胶材料和结构设计方法被引入到橡胶悬置系统中，取得了显著的性能提升。
采用非线性橡胶材料和复合材料设计新型的橡胶减震器，可以显著提高车辆的行驶稳定性和乘坐舒适度。
橡胶悬置系统的性能主要取决于所使用的橡胶材料。
近年来，随着橡胶材料科学的不断发展，新型的橡胶材料被广泛应用于车辆橡胶悬置系统中，取得了显著的研究进展。
传统的天然橡胶和合成橡胶在橡胶悬置系统中仍然占据着重要地位，但由于其本身的性能限制，在一些特殊场合需要具有更高性能的橡胶材料。
近年来，一些新型的橡胶材料如丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶等开始被应用于车辆橡胶悬置系统中，这些新型的橡胶材料具有更好的耐热性、耐油性、耐老化性等特点，可以有效改善橡胶悬置系统的耐久性和可靠性。
新型的橡胶材料还可以通过调整其分子结构和添加特殊添加剂来实现对橡胶材料性能的调控，使其更好地适应车辆悬架系统的要求。
综合以上分析，车辆橡胶悬置系统的未来发展方向主要包括以下几个方面：加强对新型橡胶材料的研究和开发，开发具有更高弹性模量、更好阻尼特性和更长使用寿命的橡胶材料，以满足汽车悬架系统对橡胶材料性能的更高要求。
橡胶悬置静动态特性仿真与试验研究
橡胶悬置静动态特性仿真与试验研究刘万里;王戡【摘要】为深入了解某车用橡胶悬置的静动态特性，对该悬置进行了应力松弛试验，利用试验数据在有限元软件ABAQUS中获得了橡胶材料拟合应力松弛系数，建立了橡胶的超-粘弹性材料模型，对该悬置的静动刚度、阻尼特性进行了仿真分析，并进行了试验验证。
%In order to know the static and dynamic characteristics of rubber suspension for vehicle,the stress relaxation test is done for this suspension.By using test datas,rubber material stress relaxation coefficient is got from ABAQUS, the modal of rubber super-elastic material is set,the static and dynamic characteristics and damping characteristic are all simulated and an-alyzed,and are also proved by experiment.【期刊名称】《机械研究与应用》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】3页(P99-101)【关键词】橡胶悬置;静动态特性;仿真分析【作者】刘万里;王戡【作者单位】重庆车辆检测研究院国家客车质量监督检验中心，重庆 401122;重庆车辆检测研究院国家客车质量监督检验中心，重庆 401122【正文语种】中文【中图分类】TP391橡胶悬置作为隔振元件广泛地应用于汽车减振系统，橡胶隔振器的静态性能主要满足隔振系统的位移控制要求，而动态性能主要为了隔振系统的振动控制要求。
目前，国内外对橡胶悬置的研究和设计较多，但主要以传统方法为主，而相关的有限元方法多着重于对静态特性的计算和验证，而对减振器动态特性的研究主要通过实验的方法[1]，近年来，描述橡胶动态特性的材料粘弹性本构关系得到较大的的发展，从而使有限元仿真成为弥补振动试验不足的一种有效途径。
车辆橡胶悬置系统的研究进展
车辆橡胶悬置系统的研究进展【摘要】本文主要介绍了车辆橡胶悬置系统的研究进展。
首先探讨了橡胶材料在车辆悬置系统中的应用，分析了其优势与不足。
然后介绍了橡胶悬置系统的性能优化研究以及基于橡胶悬置系统的仿真与实验研究。
最后通过实际应用案例展示了橡胶悬置系统在车辆工程中的重要性。
结论部分指出车辆橡胶悬置系统的研究仍在不断深入，橡胶材料为车辆悬置系统带来新的可能性，未来有望取得更多突破。
本文全面报道了车辆橡胶悬置系统的最新研究动态，有助于读者了解该领域的发展趋势和未来发展方向。
【关键词】车辆橡胶悬置系统、橡胶材料、性能优化、仿真研究、实验研究、优势、不足、应用案例、研究进展、深入研究、新可能性、突破、未来发展。
1. 引言1.1 车辆橡胶悬置系统的研究进展车辆橡胶悬置系统是车辆悬挂系统中的一种重要形式，其研究进展对于改善车辆的行驶稳定性、舒适性和安全性具有重要意义。
随着科技的进步和材料的创新，车辆橡胶悬置系统的研究正在不断深入。
橡胶材料作为悬挂系统的主要组成部分，具有良好的减震性能、吸振能力和耐磨性，是目前车辆悬置系统中使用最广泛的材料之一。
近年来，随着对车辆悬挂系统性能要求的不断提高，橡胶悬置系统在车辆工程中的地位也逐渐凸显。
橡胶材料在车辆悬置系统中的应用不仅可以有效地减少车身的震动和噪音，提高行驶舒适性，同时也有助于降低车辆的整体重量，提高燃油经济性。
车辆橡胶悬置系统也面临着一些挑战和不足。
比如在高速行驶时可能出现悬挂系统过软或过硬的情况，影响了车辆的稳定性；橡胶材料的老化和疲劳特性也会影响悬挂系统的性能稳定性。
如何进一步优化橡胶悬置系统的性能，提高其耐久性和可靠性，成为当前研究的重点之一。
未来，随着材料科学和模拟仿真技术的不断发展，橡胶悬置系统的研究仍将持续深入。
我们有理由相信，橡胶材料的运用将为车辆悬置系统带来更多的可能性，未来可望在橡胶悬置系统领域取得更多突破，为改善车辆行驶性能和乘坐舒适性做出更大贡献。
CAE悬臂梁静力分析实验报告
CAE悬臂梁静力分析实验报告实验报告：CAE悬臂梁静力分析摘要本实验主要通过使用CAE软件进行悬臂梁的静力分析，研究其受力情况和变形特点。
通过建立悬臂梁的有限元模型并施加加载条件，得到了悬臂梁的应力分布和变形情况。
实验结果表明，在给定的加载条件下，悬臂梁在受力过程中产生了较大的应力和变形。
引言悬臂梁是一种常见的结构形式，在工程中应用广泛。
为了研究悬臂梁的受力和变形情况，本实验选取CAE软件进行静力分析。
通过建立悬臂梁的有限元模型并施加加载条件，我们可以得到悬臂梁的应力分布和变形情况，为工程实际应用提供参考。
实验设计1.建立模型：首先，在CAE软件中根据悬臂梁的尺寸参数和材料属性建立有限元模型。
通常可以将悬臂梁简化为一维杆件模型，并在模型中加入支撑和加载条件。
2.施加加载条件：在模型中施加加载条件，例如在悬臂梁的一端施加一个集中力，以模拟实际工程中的受力情况。
3.网格剖分：对模型进行网格剖分，将其分解成若干个小单元，以便进行有限元计算。
4.设置材料属性：确定材料的弹性模量和泊松比等参数，用于计算应力和变形。
5.分析计算：使用有限元分析方法进行计算，得到悬臂梁在受力过程中的应力分布和变形情况。
6.结果分析：对计算结果进行分析，确定悬臂梁受力和变形的特点，并与理论分析进行比较。
实验结果根据实验设计的步骤，我们成功建立了悬臂梁的有限元模型，并施加了加载条件。
在进行有限元计算后，我们得到了悬臂梁在受力过程中的应力分布和变形情况。
在加载条件下，悬臂梁的一端受到了集中力的作用，导致了悬臂梁在该点附近产生了较大的应力。
应力沿着悬臂梁的长度呈现递减的趋势，且在悬臂梁的受力端附近达到了最大值。
此外，加载条件还导致了悬臂梁的变形。
悬臂梁在受力端附近产生了较大的弯曲变形，并逐渐向悬臂梁的自由端变形。
变形随着距离受力端的增加而递减。
结果分析根据实验结果，我们可以得出以下结论：1.悬臂梁在受力过程中产生了较大的应力，应特别关注悬臂梁受力端附近的应力集中情况。
基于CAE技术的发动机悬置软垫设计
基于CAE技术的发动机悬置软垫设计张彦斌;周宏涛;贺新峰【摘要】根据发动机悬置NVH分析的刚度要求,确定发动机悬置的初始结构并建立三维模型,利用ABAQUS软件对其进行静刚度/强度的仿真分析,并进行试验验证.结果表明,实测静刚度与仿真结果十分接近,从而探索出了一条利用CAE分析技术设计悬置软垫的方法.【期刊名称】《客车技术与研究》【年(卷),期】2017(039)004【总页数】3页(P37-39)【关键词】发动机;悬置软垫;CAE技术;刚度/强度【作者】张彦斌;周宏涛;贺新峰【作者单位】湖南中车时代电动汽车股份有限公司,湖南株洲 412007;湖南中车时代电动汽车股份有限公司,湖南株洲 412007;株洲时代新材料科技股份有限公司,湖南株洲 412007【正文语种】中文【中图分类】U464发动机作为整车振动、噪声来源之一，其悬置系统的设计对汽车整车的减振降噪至关重要[1-3]。
而悬置软垫作为发动机与底盘/车架之间的弹性元件，既要减少发动机向车架传递的振动，又要减小路面激励对发动机造成的振动破坏，从而保证发动机工作的安全性，并在一定程度上延长发动机及与其连接附件的使用寿命[4-7]。
传统悬置软垫的设计通常是根据经验，先采用某种配方的橡胶硫化，将硫化完的悬置软垫进行刚度测试，再根据测试结果调整配方，再循环上述过程，直到悬置软垫的静刚度满足使用要求为止。
本文根据发动机NVH分析对悬置软垫的刚度要求，确定发动机悬置的初始结构，利用ABAQUS软件对其进行静刚度仿真分析。
针对分析后的悬置软垫进行试制并加载测试，测试结果与优化设计十分吻合，从而探索出了利用CAE技术设计橡胶悬置软垫的方法，降低了试制成本，提高了生产效率[8-10]。
根据发动机悬置的NVH分析结果，得知悬置的刚度要求和在各种典型工况下的最大受力（具体计算本文中不叙述，详见参考文献[4]），如表1所示。
根据经验，确定悬置软垫的原始模型结构，并利用pro/E建立三维模型，具体如图1所示。
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CAE技术在橡胶悬置静刚度设计中的应用
橡胶悬置是指动力总成（包括发动机，离合器及变速器）与车架/底盘之间的弹性连接件，不仅可以减少发动机向车架传递的振动，降低整车振动和噪声，改善乘坐舒适性，而且可以喊小路面激励对动力总成的振动破坏，保证动力总成工作安全性，延长其使用寿命。
CAE技术在汽车零部件产品开发中的应用非常广泛，与传统的橡胶悬置设计方法相比，CAE设计不仅可以减少试制开模的次数，缩短产品开发周期，而且可以节约开发成本。
1 产品设计要求
图1所示为要求设计的橡胶悬置原模型结构，橡胶主体的内外表面分别与铸铁内管、外管共硫化。
橡胶主体的主要尺寸包括高度、内径和外径。
产品静刚度(K)性能主要对轴向(K X)和Y向(K Y)有要求，对Z向不作要求，具体数值见表1。
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图1 原悬置模型
表1 橡胶悬置静刚度要求
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2 原模型静刚度的有限元计算
2.1 橡胶主体的网格划分
利用HyperMesh中的spin功能将橡胶主体部分划分成六面体单元，如图2所示。
将划分好的网格导出inp格式文件，提交ABAQUS作进一步分析。
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图2 原悬置橡胶主体的有限元模型
2.2 静刚度有限元计算
在ABAQUS中对有限元模型使用M-R模型描述其超弹性属性，采用邵尔A型硬度为70度的橡胶。
橡胶体内表面与铸铁内管硫化在一起，因此把该表面上所有的节点与所建立的一个参考点（一般取内表面的中心点）通过刚性连接耦合在一起，并以该参考点作为加载点，在加载点施加X方向的位移，通过计算可获得该点的反力。
外表面与铸铁外管硫化在一起，且该外管固定在一个安装孔内，因此，在进行边界条件定义时，可令外表面上所有的节点位移为零。
有限元计算完成后，可以得出X方向的位移及其对应的反力，得到的刚度曲线如图3所示。
经计算K X 为559.3N·mm-1，小于产品该方向的静刚度要求。
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图3 有限元计算原悬置结构X方向刚度曲线
同理，计算出K Y为2111.2N·mm-1，大于产品该方向的静刚度要求。
有限元计算结果表明，原悬置结构静刚度不能满足产品性能要求，需要进行重新设计。
3 产品设计思路
选择综合物理性能较好的邵尔A型硬度为60度的橡胶。
通过对原悬置模型的有限元计算结果分析可知，要满足产品的静刚度要求，需要提高K X、降低K Y。
3.1 悬置内管设计
提高悬置轴向刚度的方案有2个；一是使悬置内管中间部分外凸，如图4(a)所示；二是在悬置内管外围中间焊接一个环形铜板，如图图4(b)所示。
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图4 悬置内管改进设计方案
3.2 橡腔主体的优化设计
运用Hyperworks中的Optistruct模块，在节省材料的前提下，对橡胶主体进行优化设计，基于变密度法的连续体结构拓扑优化方法对其进行优化。
单元相对密度范围为0.01～1。
拓扑优化时，必须先确定设计区间和非设计区间。
设计区间即需要拓扑优化的区域，本设计将橡胶主体作为设计区间。
由于目前Optistruct模块尚不支持超弹性材料，因此将橡胶材料的弹性模量(E)设置得比较小，使之可以产生较大的变形来近似模拟橡胶材料的特性。
设置橡胶材料的E为1000MPa，泊松比为0.2。
在橡胶主体的参考点施加的载荷为6000N，橡胶主体的拓扑优化有限元模型如图5所示。
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图5 拓扑优化有限元模型
利用Optisiruct模块求解器计算后，得出的拓扑优化结果如图6所示。
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图6 拓扑优化结果
将拓扑优化结果通过Optistruct模块提供的OSSmooth工具进行提取，它可将拓扑优化结果以iges格式直接输出，输出后的几何模型如图7所示。
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图7 经OSSmooth提取的几何模型
根据橡胶主体的拓扑优化结果，结合内管的设计方案，在NX中对原模型进行修改，得到初步改进设计模型，如图8所示。
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图8 初步改进设计模型
通过有限元计算，初步改进设计模型的K Y，偏低。
继续对模型进行若干轮的修改和有限元计算验证后，最后根据内管设计方案的不同确定a和b两个模型，分别如图9和10所示，其静刚度有限元计算结果均满足产品要求。
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图9 最终改进模型a
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图10 最终改进模型b
4 验证试验
考虑到内管加工的难易程度及成本因素，最终决定选用模型b进行试制，试样在MTS831型弹性体试验机上进行静刚度测试。
试样静刚度实测值与仿真值的时比如表2所示。
从表2可以看出，该橡胶悬置静刚度的仿真值与实测值相对误差均小于10%，静刚度有限元计算结果满足工程精度要求。
表2 橡胶悬置静刚度的实测值与仿真值对比
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5 结语
在橡胶悬置设计过程中，运用Hyperworks中的Optistruct模块对橡胶主体部分进行拓扑优化设计和静刚度仿真，在节省材料的前提下改进产品静刚度性能。
改进产品静刚度实测值与仿真值较接近，满足产品的设计要求，对橡胶悬置的设计生产有一定的指导意义。