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考虑橡胶蠕变的发动机悬置静动特性研究
| 论文题名： | 考虑橡胶蠕变的发动机悬置静动特性研究 |
| 关键词： | 汽车发动机悬置;静态特性;动态特性;橡胶蠕变 |
| 摘要： | 发动机悬置在载荷长期的作用下，会产生蠕变现象，其结构尺寸会随着时间的增加而减小，最终蠕变的数值会趋于平缓变化。悬置发生蠕变后会改变自身的原有结构，导致其静动特性及疲劳寿命发生变化。为了更好地掌握发动机悬置静动特性的变化规律，在设计之初就要考虑蠕变对发动机悬置的潜在影响。 本文研究了橡胶蠕变对发动机悬置静动特性的影响，能够为提升整车隔振性能的研究提供参考，为其他橡胶类元件的蠕变研究提供帮助。在研究蠕变对悬置静动特性影响的基础上，同时也研究了因橡胶蠕变引起的悬置疲劳寿命的变化，这能够为研究整车高里程性能衰减提供基础。因此，研究橡胶蠕变对发动机悬置静动特性的影响具有重要意义。 本文以某车横置四缸发动机右悬置（液压悬置）为研究对象，利用有限元仿真分析法研究了悬置静动特性的变化规律。利用橡胶哑铃样件进行了单轴拉伸试验，结合几种常用的橡胶超弹性本构模型，在ABAQUS软件中进行了参数拟合。将拟合结果与试验数据进行了对比，最终选择拟合效果最好的本构模型，为后续悬置静动特性及蠕变分析提供参数准备。根据液压悬置的工作原理，在HyperMesh软件中建立了流固耦合模型，并利用ADINA软件对发动机悬置进行了静动特性分析。同时将悬置样件进行了静刚度试验，结合仿真结果，验证了模型的正确性。 通过获取到的材料参数，基于橡胶的蠕变机理，研究了不同载荷对悬置蠕变的影响规律。文中首先介绍了几种常见的橡胶蠕变模型，结合橡胶的静态粘弹性参数，在ABAQUS软件中，对悬置进行了蠕变分析。通过不同的载荷加载，研究了悬置蠕变的变化规律。研究结果表明，悬置蠕变的变化受载荷的影响很大。 在悬置发生蠕变的基础上，研究了不同程度的蠕变对发动机悬置静、动特性的影响规律。根据流固耦合模型的定义方法，建立了蠕变后的发动机悬置流固耦合模型，并在ADINA中进行了静动刚度计算，将结果与未蠕变的静动刚度进行了对比，同时绘制了力与位移的迟滞回线；结合项目内容及工程实际问题，在悬置的开发过程中，悬置的疲劳寿命也是需要重点考虑的内容。根据橡胶材料的疲劳寿命研究方法，分析了橡胶蠕变对发动机悬置疲劳寿命的影响。研究结果表明，橡胶蠕变对发动机悬置静动特性及疲劳寿命的影响较大。 |
| 作者： | 刘杨 |
| 专业： | 工程(车辆工程) |
| 导师： | 付江华;苏锦涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆理工大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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