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1、基于材料试验的发动机橡胶悬置有限元分析2010中国汽车工程学会年会优秀论文基于材料试验的发动机橡胶悬置有限元分析陈志勇一史文库t王清国2滕腾2董永维3(1•吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室2中国第一汽车集团公司技术中心；3•长春成云橡塑制品有限公司)【摘要】针对汽车发动机悬置橡胶材料进行了试验研究，探讨了试验数据的处理及材料稳定的条件•利用ABAQUS软件对试验数据进行多种本构模型拟合，并应用本构模型对悬置垂向静弹性特性进行计算分析.综合比较了各种模型的优劣，得出了确定橡胶本构关系的方法，通过与实测数据的比较验证了此方法的有效性.主题词:
2、发动机橡胶悬置本构关系有限元中图分类号：U465.4+2文献标识码：A文章编号:1000—3703(2010)07—0028—03FiniteElementAnalysisofEngineRubberMountbasedonMaterialTestChenZhiyong,ShiWenku,WangQingguo2,TengTeng2,DongYongwei(l.StateKeyLaboratoryofAutomobileDynamicSimulation,JilinUniversity;2.ChinaFAWGroupCowomtionR&a
3、mp;Dcenter;3.ChangchunChengyunRubber&PlasticProductCo..Ltd)【Abstract]Rubbermaterialofautomotiveenginemountistestedandstudied,theconditionfornoisereductionandmaterialstabilityfortestdataisinvestigated,muhi一constitutivemodelsfittingismadewithABAQUSsoftwareontestdata,andc
4、onstitutivemodelisusedincalculationandanalysisofverticalstaticelasticitypropertyofmount.Advantagesanddisadvantagesofvariousmodelsarecompared,andthemethodtodeterminerubberconstitutiverelationisidentified.Bycomparisonwiththemeasureddata,validityofthismethodisproved・Keywords:
5、Enginerubbermount,Constitutiverelation,Finiteelement1刖s发动机橡胶悬置被广泛应用于中，重型载货汽车•橡胶材料作为悬置的主要隔振元素，其材料特性对悬置的动，静刚度都有显着的影响•鉴于橡胶材料复杂的特性和较强的非线性•为了表征橡胶材料的应力，应变关系,相关研究人员进行了2类工作【】：一类是根据统计热力学而进行的尝试:另一类是将橡胶材料作为一个连续介质的唯象理论[2/对橡胶元件进行有限元分析之前•首先应确定橡胶材料的本构模型•本文所研究的本构模型包括利用唯象理论所建立的常用橡胶材料本构关系（M
6、oonev—Rivlin,2阶多项式,1,2,3阶Ogden01,Neo—Hookean,2阶缩减多项式和Yeoh模型［41）和基于热力学统计的VanderWaals模型［512试验数据的处理确定橡胶材料的本构模型需要对悬置橡胶材料进行单轴拉压，等双轴拉压，平面剪切和体积试验28—等•由于试验条件的限制•试验数据中会含有错误数据，错误数据会干扰准确的数据拟合•影响材料模型模拟的精确度有限元分析软件ABAQUS可运用Savitzky一Golay方法对试验数据进行处理•其原理是将每个数据点替换为它附近几个数据点的平均值.这样不仅能减少错误数据•
7、而且还不改变数据的主要趋势•在默认情况下•每个数据点的值将被替换为它左，右两侧的2个数据点的平均值•也可根据不同情况取左,右两侧多个数据点的平均值3超弹性材料的稳定性材料稳定性是评价由试验数据得出的本构关系模型优劣的重要方面•根据不同的本构关系进行数据拟合后,ABAQUS会核查材料的Drucker稳定性.对于不可压缩材料,Drucker稳定性的满足条件是：任何微小应力的变化d与其对应的微小应变的变化满足do・:拈>O・因为d=D:d6（D为材料的切向刚度），则d:D:>O•由此可看岀，材料的切向刚度必须为恒正的值对于各向同性弹性
8、材料•上汽车技术2010中国汽车工程学会年会优秀论文述不等式可用主应力和主应变表达，即dde-t-dq2de2+d3de3>0（,分别为主轴方向的应力和应变,i=l,2,3
