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排气吊耳刚度不同模拟方法的影响研究!

2020-03-05 21:59:02·  来源:CAE之家  
 
一、排气系统吊耳橡胶的结构在排气系统中,吊耳橡胶一般有两孔和三孔,三孔一般有限位的作用,如下图所示。图1 排气系统吊耳橡胶结构一般吊耳的刚度需要通过测试
一、排气系统吊耳橡胶的结构
在排气系统中,吊耳橡胶一般有两孔和三孔,三孔一般有限位的作用,如下图所示。
   
 
图1 排气系统吊耳橡胶结构
一般吊耳的刚度需要通过测试获得,从吊耳的安装形式可知,两孔吊耳主要承受载荷为Z向,三孔吊耳主要承受载荷为Y向和Z向(根据安装形式不同承受载荷方向不同)。
吊耳动刚度测试一般测试要求可根据考察的频率进行,如15Hz和25Hz下的动刚度,测试振幅一般为1 mm左右,预载一般为0.1KN左右,下图为某吊耳刚度的测试装置图。
图2 排气系统吊耳测试装置(来自网络)
如某吊耳橡胶刚度测试结果如下,包括15Hz和25Hz下的刚度值。如某吊耳在15Hz下测试得到Kdz=35N/mm,25Hz下测试得到Kdz=39N/mm.。
二、吊耳不同模拟方法研究
1、吊耳橡胶分别采用cbush和实体单元进行模拟分析。
  
 
图2 排气吊耳橡胶两种模拟方法
2、吊耳橡胶采用实体单元模拟时,首先需要进行刚度标定,采用abaqus进行计算标定,橡胶本构方程采用Mooney-Rivlin进行。
图3 吊耳材料设置图示
图4 吊耳刚度分析边界
图5 吊耳实体单元分析结果
表1 某两孔吊耳刚度对比
3、吊耳分别采用cbush和实体进行,同时采用动刚度值进行分析对比。
表2 排气系统部分模态对比
三、小结
1、对橡胶采用实体建模,并且进行标定,且在小变形状态下;橡胶采用实体与采用cbush模拟结果差别在3Hz以内;
2、通过对橡胶的X、Y采用不同倍数Z向的刚度值,结果显示0.2倍刚度与橡胶实体模型结果差别最小,即通过此种对比,可以看出吊耳的X、Y向刚度采用Z向刚度的0.2倍是合适的;
3、同时通过X与Y向采用Z向的0.2、0.33、0.5倍刚度进行对比,此时两种模拟方法在20Hz以上的频率相差不大;
4、吊耳采用cbush与实体在25Hz及15Hz下的结果对比可以看出,15Hz下的模态结果更好,此时吊耳15Hz与25Hz刚度相关不大,若相差较大的话,还是建议采用25Hz刚度值。
5、通过大量的工程对比,两孔吊耳刚度采用X、Y向采用0.2倍Z向刚度,三孔吊耳刚度采用X向采用0.2倍Z向刚度与实际较为接近。
 
 
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