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动车组横向止挡减振器有限元仿真及性能预测研究
| 论文题名： | 动车组横向止挡减振器有限元仿真及性能预测研究 |
| 关键词： | 动车组横向止挡减振器;有限元仿真;橡胶制品;Mises应力;应变能密度 |
| 摘要： | 得益于其优异的减振和阻尼性能，橡胶减振制品的使用越来越广泛，由于橡胶材料的非线性特点，其力学行为研究并不容易。随着有限元分析技术的发展，上述问题有了可行的解决方案，针对有限元分析技术在橡胶制品设计中的应用，本文以动车组横向止挡橡胶减振器为研究对象，研究内容如下： 对橡胶减振器有限元分析模型的建立进行了详细的描述，并对模型建立过程中的各种问题和主要影响因素进行了研究。 分析减振器在不同路径和不同垂直位移下的应力和应变能密度，并对它们的表征意义、相似与不同之处进行了阐述，认为Mises应力和应变能密度ESEDEN虽然都可以表征材料容易损坏的程度，但需要根据实际情况，灵活的选择应力分析或者应变能密度分析来解决问题。对减振器进行了模态分析，得到了前四阶振型的固有频率，对其动态性能进行了初步表征。 仿真分析不同使用温度下减振器的静态特性并分析其静刚度、应力、应变能密度的变化规律。发现25℃下减振器和45℃下使用性能差别较大；45℃升高到65℃，性能差别较小。 利用阿累尼乌斯方程对不同年份以及不同温度下使用相同年份的减振器材料参数进行了预测，使用预测出的材料参数，对0-9年使用一定年限后的减振器进行了有限元静力模拟，分析其静刚度、应力、应变能密度情况，得出在此时间内，减振器的性能参数与新减振器相比，虽然逐年下降，但下降过程是逐年平稳下降，并未出现断崖式下降或是明显的加速下降。 利用预测出的材料参数进行高温和低温下使用2年后减振器的有限元静力分析，比较结果发现温度升高10℃会明显加速橡胶的老化速率。 以促进剂TBBS用量为变量进行常规橡胶配方实验和减振器产品的有限元分析，比对分析结果，认为橡胶配方实验中力学性能优异的组分，并不一定在产品中也有明显优势，有限元分析与常规配方实验结合使用可以提高橡胶制品的研发效率。 |
| 作者： | 衣晨阳 |
| 专业： | 材料工程 |
| 导师： | 邓涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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