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橡膠在工業(yè)上經(jīng)常與鋼或者其它金屬結合在一起組成橡膠支座,這些支座在汽車、橋梁及建筑物上有著廣泛的應用,它可以吸收由于振動所帶來的能量。橡膠支座的研制和開發(fā)已受到廣泛的重視,但由于橡膠材料特性十分復雜,橡膠材料力學行為的理論研究非常困難,這在一定程度上影響了橡膠件產(chǎn)品的設計和應用。慶幸的是,幕墻帶孔橡膠支座,隨著計算機和有限元單元法技術的發(fā)展,人們已經(jīng)有能力處理橡膠類材料的非線性問題。針對減振橡膠支座,本文主要進行了以下幾方面的工作:典型橡膠鋼試件的非線性有限元分析。對無初始裂紋和含初始裂紋的橡膠鋼雙剪切試件進行非線性有限元分析,了解試件剛度和界面應力的變化情況。橡膠鋼雙材料試件由于機械載荷和環(huán)境的影響經(jīng)常在粘接界面發(fā)生破壞而導致結構失效,借助有限元和斷裂力學對界面破壞機理進行研究,得到的存在初始裂紋的試件變形與實驗結果吻合較好。根據(jù)有限元結果計算出不同裂紋深度、不同載荷下的撕裂能,分析了試件的撕裂能與裂紋深度與載荷的關系。橡膠-鋼球支座的非線性有限元分析。針對橡膠的大變形及接近不可壓縮的特點,對工程中常用的橡膠-剛球支座進行非線性有限元分析,了解了支座的剛度和應力的變化情況以及泊松比對兩者的影響,網(wǎng)架帶孔橡膠支座,得出的支座受軸向拉伸時的剛度與軸向變形關系。同時得出了支座受軸向拉伸時易失效位置。管狀橡膠支座的非線性分析。利用ANSYS有限元分析軟件對管狀橡膠支座的軸向剛度和扭轉(zhuǎn)剛度進行非線性分析。通過有限元軟件選擇合適的材料模型和單元用來后續(xù)分析。研究了管狀橡膠支座受拉伸載荷和扭轉(zhuǎn)載荷作用下的剛度,給出應變大小、形狀因子等因素對支座剛度的影響。通過數(shù)據(jù)非線性回歸得到軸向剛度和扭轉(zhuǎn)剛度的經(jīng)驗公式,為實際支座的剛度設計提供了簡便的計算方法。
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