在设定 C2 和 C1 (见表 1) 的条件下,通过式 (11) 和 (12) 计算,再由非线性有限元分析法模拟出轴向压缩载荷 2 的变形曲线。
(3)结果与分析
由压缩试验数据和非线性有限元分析法模拟绘出的轴向压缩载荷 2 变形曲线如图 3 所示。从图 3 可以看出:变形量小于 5 mm (变形率小于
1516 %) 时,实测曲线与非线性有限元分析法模拟曲线重合,即 C2/ C1 对模拟曲线影响很小;变形量大于 5 mm 时, C2/ C1 对模拟结果影响较大。C2/ C1 = 0105 的模拟曲线与实测曲线重合性最好,即 C2/ C1 确定为 0105 。
1516 %) 时,实测曲线与非线性有限元分析法模拟曲线重合,即 C2/ C1 对模拟曲线影响很小;变形量大于 5 mm 时, C2/ C1 对模拟结果影响较大。C2/ C1 = 0105 的模拟曲线与实测曲线重合性最好,即 C2/ C1 确定为 0105 。
2.1.2橡胶支座
(1)轴向压缩试验
对橡胶支座进行轴向压缩试验,方法如图 4 所示。压缩载荷通过顶部钢板加载于橡胶支座上,测得压缩载荷和变形数据。
(2)非线性有限元分析
利用轴对称条件建立的橡胶支座轴向压缩非线性有限元分析模型如图 5 所示。采用与橡胶圆柱相同的软件、单元类型及 C1 和 C2 ,通过式 (11) 和 (12) 计算,再由非线性有限元分析法模拟轴向压缩载荷 2 变形曲线。
(3) 结果与分析
由压缩试验数据和非线性有限元分析法模拟绘出的轴向压缩载荷 2 变形曲线如图 6 所示。从图 6 可以看出:C2/ C1 = 0105 的模拟曲线与实测曲线重合性最好,即 C2/ C1 确定为 0105 。这说明受轴向压缩时,硬度相同的橡胶圆柱和橡胶支座的 C1 和 C2 相同。
可以得出:根据硬度确定橡胶材料 C1 和 C2 之和后,通过计算机模拟不同 C2/ C1 下橡胶材料的轴向压缩变形情况,确定橡胶材料的 C1 和 C2 的方法是可行的。
2.2不同硬度的橡胶支座 C1 和 C2 的确定
不同 IRHD 硬度橡胶支座实测和非线性有限元分析法模拟得出的轴向压缩载荷 2 变形曲线如图 7 所示。从图 7 可以看出:当橡胶支座 IRHD
硬度为 40 , 60 和 70 度时, C2/ C1 分别为 0.1,0.05 和 0.02 。这表明,对于不同硬度的橡胶材料,C2/ C1 不同;硬度提高, C2/ C1 减小。根据分析结果绘制的 C1 , C2 和 ( C1 + C2 ) 随 IRHD 硬度变化的曲线如图 8 所示。
3结束语
根据硬度确定橡胶材料的 C1 与 C2 之和后,过非线性有限元分析法模拟不同 C2/ C1 下橡胶材料的压缩载荷 2 变形曲线并与实测曲线比较
而确定 C1 和 C2 的方法是可行的。
而确定 C1 和 C2 的方法是可行的。