【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及靜剛度高效仿真分析，具體來(lái)講是一種預(yù)壓縮式雙軟墊懸置的靜剛度高效仿真分析方法。
技術(shù)介紹
1、預(yù)壓縮式雙軟墊懸置的核心組成為上下兩個(gè)橡膠懸置，一般為回轉(zhuǎn)體形式，兩個(gè)橡膠懸置之間夾有一個(gè)支架(一般為鈑金件或鑄件)，雙軟墊上下各有一個(gè)墊片，中心軸位置一般為金屬導(dǎo)管。
2、預(yù)壓縮式雙軟墊懸置的裝配方式為：用長(zhǎng)螺栓，沿著導(dǎo)管中心，按上墊片、上懸置、支架、下懸置、下墊片的順序緊固連接，螺栓鎖緊后，導(dǎo)管通過(guò)螺栓將上下墊片連為整體；因?yàn)閷?dǎo)管高度小于上下懸置加支架的總高度，所以鎖緊過(guò)程會(huì)讓上下墊片和支架對(duì)上下懸置產(chǎn)生軸向的壓縮過(guò)程；使得裝配后整個(gè)懸置總成呈現(xiàn)預(yù)壓縮的狀態(tài)，此時(shí)整個(gè)懸置達(dá)到初始工作狀態(tài)。
3、所有懸置的功能都可簡(jiǎn)述為兩個(gè)方面：為兩個(gè)結(jié)構(gòu)提供中間的彈性連接和減振隔振功能；從隔振的角度，這兩個(gè)結(jié)構(gòu)一般被稱(chēng)為主動(dòng)端和被動(dòng)端；被動(dòng)端相對(duì)于主動(dòng)端可以近似視為固定不動(dòng)，所以懸置的工作模式可以簡(jiǎn)化為被動(dòng)端為橡膠體提供反力，使橡膠體能支撐住主動(dòng)端并提供彈性及隔振。
4、在預(yù)壓縮型雙軟墊懸置上，上墊片、導(dǎo)管、下墊片、螺栓一般與主動(dòng)端連接，支架與被動(dòng)端連接；為了便于裝配，橡膠體與支架之間一般都沒(méi)有硫化粘結(jié)，如果有沒(méi)有預(yù)壓縮，當(dāng)主動(dòng)端在軸向上發(fā)生大位移時(shí)，橡膠體有可能與支架發(fā)生脫離，導(dǎo)致反力無(wú)法傳遞，甚至偏斜從而失去功能。所以預(yù)壓縮是為了提供足夠的預(yù)壓縮位移，保證極限大位移時(shí)橡膠體不與支架發(fā)生脫離。
5、參見(jiàn)圖1～圖6所示，傳統(tǒng)的靜剛度測(cè)試方法：支架作為被動(dòng)端，通過(guò)工裝固定于測(cè)試設(shè)備底座上提
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于提供一種預(yù)壓縮式雙軟墊懸置的靜剛度高效仿真分析方法，簡(jiǎn)化了參與計(jì)算的模型，簡(jiǎn)化了接觸、綁定、約束，調(diào)整了載荷加載方式；通過(guò)以上簡(jiǎn)化，減少了計(jì)算算力消耗，減少了前處理和計(jì)算時(shí)間消耗，同時(shí)還能保證計(jì)算結(jié)果不變。
2、為達(dá)到以上目的，本專(zhuān)利技術(shù)采取的技術(shù)方案是：一種預(yù)壓縮式雙軟墊懸置的靜剛度高效仿真分析方法，包括：
3、前處理：獲取雙軟墊懸置的實(shí)體網(wǎng)格模型，并省略近似剛性體，僅保留橡膠體；近似剛性體與橡膠體之間的相對(duì)關(guān)系則利用簡(jiǎn)易單元進(jìn)行簡(jiǎn)化替代，形成虛擬相對(duì)關(guān)系；
4、加載和約束設(shè)置：利用虛擬相對(duì)關(guān)系，從兩個(gè)橡膠體中間分別向兩端壓縮，完成預(yù)壓縮后再加載計(jì)算剛度；
5、后處理：根據(jù)受到的反力和位移，畫(huà)出軸向靜剛度曲線和/或徑向靜剛度曲線。
6、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，前處理具體包括：
7、網(wǎng)格處理：全部組件直接按預(yù)壓縮后的高度l1裝配；獲取雙軟墊懸置的實(shí)體網(wǎng)格模型，并省略墊片、導(dǎo)管和中支架，僅保留橡膠體；此時(shí)中支架高度轉(zhuǎn)變?yōu)樘摂M的空間高度g0。
8、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，前處理具體還包括：
9、接觸設(shè)置：設(shè)置rp-1控制點(diǎn)，與上橡膠體上粘結(jié)面及下橡膠體下粘結(jié)面用剛性桿單元耦合，等效于上下墊片、導(dǎo)管、螺栓的緊固結(jié)合體；
10、設(shè)置rp-2控制點(diǎn)，與上橡膠體下表面用剛性桿單元耦合，等效于中支架上表面；
11、設(shè)置rp-3控制點(diǎn)，與下橡膠體上表面用剛性桿單元耦合，等效于中支架下表面。
12、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，前處理具體還包括：賦材料參數(shù)。
13、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，加載和約束設(shè)置具體包括：
14、initial：rp-1控制點(diǎn)和其耦合的區(qū)域固定不動(dòng)，rp-2控制點(diǎn)、rp-3控制點(diǎn)和其耦合的區(qū)域除軸向自由外，其余5dof均固定約束；
15、step_1：rp-2控制點(diǎn)和其耦合的區(qū)域上行，rp-3控制點(diǎn)和其耦合的區(qū)域下行，使g0高度擴(kuò)展為g1高度，等效于完成了對(duì)橡膠體的預(yù)壓縮流程；完成預(yù)壓縮后，組件總高度l1，虛擬中支架高度g1；
16、step_2：rp-1控制點(diǎn)和其耦合的區(qū)域在軸向施加位移和/或rp-1控制點(diǎn)和其耦合的區(qū)域在徑向施加位移。
17、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，后處理具體包括：讀取rp-1控制點(diǎn)在軸向受到的反力和位移，畫(huà)出軸向靜剛度曲線和/或讀取rp-1控制點(diǎn)在徑向受到的反力和位移，畫(huà)出徑向靜剛度曲線。
18、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，雙軟墊懸置靜剛度ks為：
19、
20、式中，d為計(jì)算剛度所加載的位移；f加載后橡膠壓縮，rp-1控制點(diǎn)所呈現(xiàn)的反力。
21、本專(zhuān)利技術(shù)的有益效果在于：
22、1、本專(zhuān)利技術(shù)大幅簡(jiǎn)化了需要參與計(jì)算的組件數(shù)量，僅需要考慮橡膠體即可，提高前處理效率。網(wǎng)格處理時(shí)間最多可從2小時(shí)可縮減至0.3小時(shí)。
23、2、本專(zhuān)利技術(shù)大幅減少了前處理中需要設(shè)置摩擦接觸的界面區(qū)域。
24、3、本專(zhuān)利技術(shù)中，由于參與組件和摩擦接觸的減少，非線性求解器計(jì)算效率大幅提高。
25、4、本專(zhuān)利技術(shù)中，由于參與組件和摩擦接觸的減少，同時(shí)大幅提高了非線性求解器的收斂率。
26、5、本專(zhuān)利技術(shù)由于是等效簡(jiǎn)化了金屬結(jié)構(gòu)，不影響橡膠體的受力和變形，預(yù)壓縮后關(guān)鍵高度l1和g1與傳統(tǒng)方法及現(xiàn)實(shí)樣件均相同。因此高效新方法的解算結(jié)果仍能保證與實(shí)測(cè)結(jié)果95％以上的準(zhǔn)確率。
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1.一種預(yù)壓縮式雙軟墊懸置的靜剛度高效仿真分析方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的預(yù)壓縮式雙軟墊懸置的靜剛度高效仿真分析方法，其特征在于，前處理具體包括：
3.如權(quán)利要求2所述的預(yù)壓縮式雙軟墊懸置的靜剛度高效仿真分析方法，其特征在于，前處理具體還包括：
4.如權(quán)利要求3所述的預(yù)壓縮式雙軟墊懸置的靜剛度高效仿真分析方法，其特征在于，前處理具體還包括：賦材料參數(shù)。
5.如權(quán)利要求3所述的預(yù)壓縮式雙軟墊懸置的靜剛度高效仿真分析方法，其特征在于，加載和約束設(shè)置具體包括：
6.如權(quán)利要求5所述的預(yù)壓縮式雙軟墊懸置的靜剛度高效仿真分析方法，其特征在于，后處理具體包括：讀取RP-1控制點(diǎn)在軸向受到的反力和位移，畫(huà)出軸向靜剛度曲線和/或讀取RP-1控制點(diǎn)在徑向受到的反力和位移，畫(huà)出徑向靜剛度曲線。
7.如權(quán)利要求6所述的預(yù)壓縮式雙軟墊懸置的靜剛度高效仿真分析方法，其特征在于：雙軟墊懸置靜剛度Ks為：
【技術(shù)特征摘要】
1.一種預(yù)壓縮式雙軟墊懸置的靜剛度高效仿真分析方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的預(yù)壓縮式雙軟墊懸置的靜剛度高效仿真分析方法，其特征在于，前處理具體包括：
3.如權(quán)利要求2所述的預(yù)壓縮式雙軟墊懸置的靜剛度高效仿真分析方法，其特征在于，前處理具體還包括：
4.如權(quán)利要求3所述的預(yù)壓縮式雙軟墊懸置的靜剛度高效仿真分析方法，其特征在于，前處理具體還包括：賦材料參數(shù)。
5.如權(quán)利要求3...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：尹立峰，趙星辰，田江，史牧華，趙煬，王學(xué)全，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：十堰東森汽車(chē)密封件有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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