一种利用反求线膨胀系数确定橡胶衬套静刚度的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用反求线膨胀系数确定橡胶衬套静刚度的方法，包括步骤：1）导入橡胶衬套设计模型，完成橡胶体的网格划分；2）设置材料属性；3）设置网格类型；4）设置接触和关联；5）建立分析步，设置边界条件，加载和温度场；6）在有限元软件中完成求解，读取加载点的力和位移数据，分析得到静刚度计算值；7）求得模型计算值和静刚度试验值的相对误差，根据相对误差大小与材料设置的线膨胀系数的关系，反求准确的线膨胀系数；8）使用反求的线膨胀系数，计算静刚度。本发明专利技术考虑了橡胶衬套的硫化收缩对静刚度计算的影响，利用橡胶衬套的静刚度计算值与线膨胀系数的近似线性关系，结合静刚度试验值，反求准确的线膨胀系数及静刚度。

A method to determine the static stiffness of rubber bushing by using the inverse linear expansion coefficient

【技术实现步骤摘要】
一种利用反求线膨胀系数确定橡胶衬套静刚度的方法
本专利技术涉及汽车悬架系统的橡胶衬套静刚度的计算及其橡胶线膨胀系数的确定，尤其涉及一种利用反求线膨胀系数确定橡胶衬套静刚度的方法，属于汽车制造工程领域。
技术介绍
橡胶衬套是汽车悬架系统中常见的隔振连接元件。它在悬架系统中起着柔性连接悬架系统各部件和车架，保证悬架系统各部件工作顺从，并减小部分由路面激励传至车身的振动及噪声的作用。悬架系统中不同位置的橡胶衬套具有不同的三向静刚度的设计要求，以匹配悬架的刚度特性。在实际工程应用中，为了设计满足静刚度设计要求的橡胶衬套，会借助有限元软件计算橡胶衬套的静刚度。在静刚度计算值满足预期的情况下，才进行产品试制与试验。借助有限元软件的仿真计算，能有效地缩短产品的研发周期，降低产品的研发成本。合理的有限元模型的建立，能够得到准确的静刚度计算结果，对产品设计意义巨大。橡胶衬套作为一种典型的橡胶件，生产过程中会应用硫化工艺，因此存在橡胶硫化收缩的现象。由于橡胶衬套的结构，硫化收缩会导致内部拉应力的形成。使用缩径工艺，能够有效去除橡胶衬套内部拉应力，形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用反求线膨胀系数确定橡胶衬套静刚度的方法，包括步骤如下：/n1)导入橡胶衬套设计模型，完成橡胶体的网格划分；/n2)设置材料属性；/n3)设置网格类型；/n4)设置接触和关联；/n5)建立分析步，设置边界条件，加载和温度场；/n6)在有限元软件中完成求解，读取加载点的力和位移数据，分析得到静刚度计算值；/n7)求得模型计算值和静刚度试验值的相对误差，根据相对误差大小与材料设置的线膨胀系数的关系，反求出线膨胀系数；/n8)使用反求出的线膨胀系数，计算得到准确的静刚度，根据计算得到的静刚度判断所述橡胶衬套是否满足设计要求，以匹配悬架的刚度特性。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用反求线膨胀系数确定橡胶衬套静刚度的方法，包括步骤如下：
1)导入橡胶衬套设计模型，完成橡胶体的网格划分；
2)设置材料属性；
3)设置网格类型；
4)设置接触和关联；
5)建立分析步，设置边界条件，加载和温度场；
6)在有限元软件中完成求解，读取加载点的力和位移数据，分析得到静刚度计算值；
7)求得模型计算值和静刚度试验值的相对误差，根据相对误差大小与材料设置的线膨胀系数的关系，反求出线膨胀系数；
8)使用反求出的线膨胀系数，计算得到准确的静刚度，根据计算得到的静刚度判断所述橡胶衬套是否满足设计要求，以匹配悬架的刚度特性。


2.根据权利要求1所述的利用反求线膨胀系数确定橡胶衬套静刚度的方法，其特征在于，所述步骤1)具体包括：
提取橡胶衬套设计模型的橡胶体，使用六面体单元，对橡胶衬套的橡胶体进行网格划分；网格划分完成，检查网格质量，单元最小角度不小于10°，最大角度不大于160°。


3.根据权利要求1所述的利用反求线膨胀系数确定橡胶衬套静刚度的方法，其特征在于，所述步骤2)具体包括：
材料属性设置超弹性和线膨胀系数，所述超弹性采用适用于高刚度仿真分析的三阶Ogden模型，所述线膨胀系数式中η为硫化收缩率，T0为硫化温度，Tt为室温；根据天然橡胶不发生硫化收缩和发生无约束硫化收缩时的硫化收缩率，及硫化温度，计算得到对应线膨胀系数α0和α1，完成线膨胀系数的设置。


4.根据权利要求1所述的利用反求线膨胀系数确定橡胶衬套静刚度的方法，其特征在于，步骤3)中，所述网格类型选用一阶六面体单元，使用杂交元算法。


5.根据权利要求1所述的利用反求线膨胀系数确...

【专利技术属性】
技术研发人员：林楚键，上官文斌，苏比哈什·如凯迦，外日·啊海迈德，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44