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橡胶衬套随频率变化的刚度和阻尼特性分析

作者:Simwe    来源:MSC    发布时间:2014-02-17    收藏】 【打印】  复制连接  【 】 我来说两句:(0逛逛论坛

橡胶材料的(近似)体积不可压缩性采用Neo-Hookean应变能函数描述,材料常数C10取1.5MPa,体积弹性模量近似为15000MPa(由Marc自动计算出来)。橡胶材料在时域内的粘弹性特性,采用Prony级数描述,通过下列松弛函数(以正则化形式给出)描述:

这里考察瞬时(短时)特性,即g(t=0)=1,而不考察材料刚度在静平衡状态(即长时)的特性。本例所采用材料的长时刚度为瞬时刚度的2/3,即。由此可以得出能量函数乘子g1为1/3,相关联的松弛时间为0.0032秒

在频域内由上述松弛函数可得到与频率相关的储能因子和损耗因子。如下式所示:

储能因子决定了材料随频率变化的刚度特性,损耗因子决定了材料随频率变化的阻尼特性。本模型采用的材料储能和损耗曲线(正则化)如下图所示:

橡胶材料的密度为1000Kg/m3,钢结构的材料参数分别为:弹性模量200GPa,泊松比0.3,密度7800 Kg/m3。

整个分析包括了两个分析工况:首先模拟钢结构外表面完全固定(fix_xyz),空心轴的右端面中心处指定10KN的轴向集中载荷(static_point_load),计算静载下的结构变形;其次在上述预载荷的作用下,考察在0-100Hz范围内,空心轴的右端面中心处受到1KN轴向载荷(harmonic_point_load)时的频响分析,计算结构随频率变化的刚度和阻尼特性。

 
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