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原文传递某型重卡橡胶减振器优化设计

论文题名：	某型重卡橡胶减振器优化设计
关键词：	重型卡车;橡胶减振器;减振设计;有限元分析
摘要：	21世纪以来我国重型载货车工业飞速发展，汽车的悬架性能已经是消费者关注的重要性能。橡胶悬架由于其优良的性能得到更多的重视。由于传统设计方法的限制，目前橡胶悬架的元件的设计仍然较为落后，从而限制了橡胶悬架充分发挥其性能。本文针对橡胶悬架的橡胶减振器，应用有限元分析方法与优化设计技术，对其的刚度性能进行了分析，并在此基础上对其结构参数进行了优化设计，获得符合设计目标的设计方案。　　本文介绍了橡胶的超弹性理论，着重叙述了表征橡胶材料的应力应变关系，研究了几种在有限元分析中应用广泛的橡胶超弹性体本构模型。在此基础上，介绍了测定橡胶材料参数最为常用的传统试验方法，同时研究了另一种更为简洁的基于橡胶硬度确定Mooney-Rivlin本构模型的快速计算方法。相对于传统的橡胶材料系数的确定方法，该方法方法具有快捷、实用性强等显著优点。在此基础上，以橡胶缓冲器为研究对象，对基于橡胶硬度的方法进行了验证。通过对橡胶缓冲块的有限元仿真，并将其位移载荷曲线与试验曲线进行对比，可以发现仿真曲线与试验曲线吻合程度较高，从而基于橡胶硬度确定Mooney-Rivlin本构模型参数的方法是适用的。介绍了在ANSYS有限元分析软件，探讨了对橡胶的材料非线性有限元法。以橡胶减振器为研究对象，详细介绍了其有限元仿真分析中的关键技术以及基本的解决方法。并根据橡胶硬度获取Mooney-Rivlin模型材料参数，建立了二分之一的橡胶减振器有限元模型，为下一步的橡胶减振器优化设计打下良好基础。介绍了田口方法的基本概念。并针对工程中遇到的具体设计难题，将田口设计方法应用于橡胶减振器的设计中，选择合适的直交表L25，通过较少次数的计算与分析，获取优化后的设计参数，提高了设计效率，降低了设计成本。通过对橡胶减振器的4个设计参数的灵敏度分析，分析了各个参数橡胶减振器上部受载平面A、橡胶减振器支撑斜面的横坐标B、橡胶减振器锥面高度C以及橡胶减振器支撑斜面纵坐标D对橡胶减振器刚度的影响，降低了橡胶减振器设计工作的难度。验证了田口设计方法在工业领域的实用性，为其它工业产品的设计和优化提供了借鉴。
作者：	第海龙
专业：	机械工程
导师：	韩旭;汪祥支
授予学位：	硕士
授予学位单位：	湖南大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文