手機直線：
咨詢熱線：0571-56211150
空氣彈簧是一種性能優良的隔振元件，因其具有極低的固有頻率、良好的阻尼性能和高頻隔振隔聲性能等優點而廣泛地運用于動力機械的減振降噪。由于要承受較大的載荷，空氣彈簧的囊內氣壓一般很大，表壓可達1MPa以上。空氣彈簧囊體材料一般采用以一定角度鋪設的多層簾線橡膠，簾線橡膠是一種是以橡膠為基體相，簾線為增強相的復合材料，能夠承受很大的載荷，當氣壓較高時，采用多層簾線橡膠反對稱鋪設，以滿足強度要求。空氣彈簧的強度分析是通過有限元方法計算層合簾線橡膠的應變，進而計算出單層簾線橡膠的應力狀態，然后應用強度理論判斷材料是否達到受力極限來進行的。
按圖建立簾線橡膠坐標軸，假設單層簾線橡膠法線方向h的有關應力分量與LT面內應力分量相比很小，可以忽略不計。這樣，對單層簾線橡膠的分析簡化為二維廣義平面應力問題，得到單層簾線橡膠的應力-應變關系為：在平面應力狀態下，單層材料有5個基本強度：縱向拉伸強度FLt，縱向壓縮強度FLc，橫向拉伸強度FTt，橫向壓縮強度FTc，縱橫向剪切強度FLT。對簾線橡膠材料，判斷其失效的強度理論比較適用的是Hoffman準則，該理論將各向同性材料的米西斯(Mises)屈服條件推廣到正交各向異性體，并且適用于材料的拉伸、壓縮強度不相等的情況，這正符合簾線橡膠的特性。
空氣彈簧的囊體是各向異性殼體，由于存在邊界條件、載荷的復雜性等困難，用經典的殼體理論很難求得其解析解。因此，采用有限元方法進行囊體受力分析是一種更為簡便可行的方法，而且，多數有限元軟件都提供層合材料單元。利用有限元分析得到的囊體應變的數值結果，可以計算各層應力，從而進行強度計算，將空氣彈簧的殼體視為正交各向異性薄殼，采用殼單元進行分析.分析中主要考慮兩個問題：層合簾線橡膠材料的模擬和非線性因素，對于復合材料主方向工程常數的計算常采用哈爾平蔡方程。但是，利用這個方程求剪切模量和泊松比時要求知道基體相和增強相材料的剪切模量和泊松比，而簾線材料的這兩個參數是很難用實驗得到，并且，簾線是以加拈的形式與橡膠結合的，這使得其力學參數的計算與測試更加復雜。文獻指出用有限元方法分析簾線橡膠材料的主要困難在于力學參數的測試與計算，并就這些參數的計算與測試提出了一些見解。根據簾線橡膠的特點，綜合方程以及文獻判斷材料失效的強度理論中的一些方法，對簾線橡膠的力學參數計算采取如下形式E.f.Em分別為簾線和橡膠的彈性模量，價為簾線的體積分數，Gm為橡膠的剪切模量，Uf..Um分別為簾線和橡膠的泊松比。
在有限元分析軟件i-deas中，有專用模塊laminates建立復合材料的材料屬性，其方法是首先按上述計算結果生成正交各向異性單層材料屬性，然后按照一定的交角及鋪層規則鋪設各單層材料生成層合材料，再將材料運用到有限元模型中。
專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
杭州納泰科技咨詢有限公司
本文出自杭州納泰科技咨詢有限公司www.huiz8.com，轉載請注明出處和相關鏈接！