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大载荷金属橡胶减振器优化设计

曹艳状 郝慧荣 张慧杰 周冬 杨子明

曹艳状,郝慧荣,张慧杰, 等. 大载荷金属橡胶减振器优化设计[J]. 机械科学与技术,2022,41(12):1877-1886 doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20220299
引用本文: 曹艳状,郝慧荣,张慧杰, 等. 大载荷金属橡胶减振器优化设计[J]. 机械科学与技术,2022,41(12):1877-1886 doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20220299
CAO Yanzhuang, HAO Huirong, ZHANG Huijie, ZHOU Dong, YANG Ziming. Optimization Design of Large Load Metal-rubber Shock Absorber[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2022, 41(12): 1877-1886. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20220299
Citation: CAO Yanzhuang, HAO Huirong, ZHANG Huijie, ZHOU Dong, YANG Ziming. Optimization Design of Large Load Metal-rubber Shock Absorber[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2022, 41(12): 1877-1886. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20220299

大载荷金属橡胶减振器优化设计

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20220299
基金项目: 内蒙古自治区科技计划项目(2021GG0437)、高校青年科技英才(NJYT22085)、内蒙古自治区自然基金项目(2020LH05015)及内蒙古自治区高等学校科学研究项目(NJZY20076)
详细信息
    作者简介:

    曹艳状(1996−),硕士研究生,研究方向为动力机械及工程,2945598440@qq.com

    通讯作者:

    郝慧荣,副教授,硕士生导师,博士,tchhrzhj@163.com

  • 中图分类号: TB535

Optimization Design of Large Load Metal-rubber Shock Absorber

  • 摘要: 为减少金属橡胶减振器的故障率,降低因金属橡胶减振器损坏而产生的经济损失。通过对金属橡胶减振器的故障原因进行分析,并建立仿真模型进行仿真分析并对金属橡胶减振器进行理论分析,提出金属橡胶减振器的优化方法。建立金属橡胶减振器数学模型,利用遗传算法对金属橡胶减振器进行整体的优化,并结合有限元分析对优化结果进行确定,最终进行实验验证。结果表明:优化后的金属橡胶减振器的刚度有明显的提高,金属橡胶减振器的抗压能力也得到了一定的提高,仿真结果与实验结果存在一定的误差,但优化后的金属橡胶减振器满足运载车辆工作要求,优化达到了预期的目标。
  • 图  1  金属橡胶减振器优化流程图

    图  2  金属橡胶减振器结构图

    图  3  金属橡胶减振器安装位置示意图

    图  4  中心螺栓损坏位置示意图

    图  5  金属橡胶支座模型图

    图  6  金属橡胶减振器变形图

    图  7  金属橡胶减振器等效应力图

    图  8  金属橡胶减振器垂直方向载荷-位移滞回曲线

    图  9  金属橡胶减振器水平方向载荷-位移滞回曲线

    图  10  下部钢材料部件受力图

    图  11  ga函数工作流程图

    图  12  金属橡胶减振器优化平面图

    图  13  减振器优化模型图

    图  14  优化后金属橡胶减振器变形图

    图  15  优化前后减振器变形对比图

    图  16  优化后金属橡胶减振器等效应力图

    图  17  优化前后减振器等效应力对比图

    图  18  优化后减振器垂直方向载荷-位移滞回曲线

    图  19  优化后减振器水平方向载荷-位移滞回曲线

    图  20  力学测试系统原理图

    图  21  金属橡胶减振器垂直方向滞回曲线对比图

    图  22  金属橡胶减振器水平方向滞回曲线对比图

    表  1  不同直径位置的抗弯截面系数和承载力

    直径D/mm W/mm3 F/103 kg 直径D/mm W/mm3 F/103 kg
    60 20887 41 72 36378 71
    65 26667 52 75 41162 80
    70 33401 65 80 50026 98
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-03-03
  • 网络出版日期:  2023-02-16
  • 刊出日期:  2022-12-05

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