專利名稱：汽車穩(wěn)定桿橡膠襯套的徑向變形疊加解析計算方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及汽車穩(wěn)定桿橡膠襯套，特別是汽車穩(wěn)定桿橡膠襯套的變形精確計算技術(shù)。
背景技術(shù)：
橡膠襯套以其隔振性能好，具有所期望的弾性特性及衰減特性等優(yōu)點，已經(jīng)成為汽車懸架中不可缺少的重要元件。橡膠襯套變形及其安裝位置對車輛的操縱穩(wěn)定性和平順性具有重要影響。隨著汽車エ業(yè)的發(fā)展和行駛速度的不斷提高，對車輛懸架及穩(wěn)定桿的設計提出了更高的要求。然而，目前國內(nèi)、外對橡膠襯套徑向變形還沒有精確的解析計算式。盡管我國已有學者對此進行了大量研究，但大都參考《汽車工程手冊》給出的估算公式，不能滿足現(xiàn)代汽車日趨精益化的設計要求。盡管國外學者，例如，Horton、GE Tupholme等人， 已經(jīng)對橡膠襯套變形進行了研究，但是建立的模型不夠準確，沒有考慮橡膠襯套徑向變形所引起徑向變形為零處的偏移角，導致所求的徑向變形計算數(shù)值不夠準確。因此，為了滿足現(xiàn)代汽車對懸架及穩(wěn)定桿設計的要求，必須對橡膠襯套變形建立精確模型和解析計算方法。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供ー種汽車穩(wěn)定桿橡膠襯套的徑向變形疊加解析計算方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所提供的汽車穩(wěn)定桿橡膠襯套的徑向變形疊加解析計算方法，其技術(shù)方案如下
(1)圓環(huán)形橡膠襯套的軸向長度為ム其內(nèi)、外圓的半徑分別為5和并分別剛性圓柱形金屬內(nèi)、外套管聯(lián)結(jié)。內(nèi)套管在固定位置夾緊，外套筒上施加徑向力集中力/7，則使外套筒產(chǎn)生徑向位移為Ar，如圖I所示。橡膠襯套的徑向變形可以利用變形疊加原理進行計算，在徑向集中力作用下，橡膠襯套的_7軸方向的變形，可以分解為兩種施加載荷情況下_7軸方向變形的疊加，如圖2所示；
(2)第一施加載荷情況，如圖2(a)所示，除了在外套筒上施加徑向力/^外，在橡膠襯套兩自由端施加非均布應カ載荷a，以使兩自由端保持為平面，此時，橡膠襯套徑向的變形量
為M。在該施加載荷情況下，所構(gòu)建的非均布載荷應力函數(shù)び=<5 Sm識-印，其中，j僅為^的函數(shù)《力該載荷情況下的偏移角，即橡膠襯套徑向變形為零處偏離Z軸方向的角度，如
圖3 所示，oo=M=’ _ —— fIfH-M)，一=^1=費。
式中，E為橡膠襯套材料的彈性模量，M為橡膠襯套材料的泊松比，L為橡膠襯套的長度—為橡膠襯套徑向變形為零處的偏移Z軸的角度。在范圍內(nèi)，橡膠襯套為拉伸變形；在
權(quán)利要求
1.汽車穩(wěn)定桿橡膠襯套的徑向變形疊加解析計算方法，其具體步驟如下 (1)圓環(huán)形橡膠襯套的軸向長度為Z，其內(nèi)、外園的半徑分別為5和并分別剛性圓柱形金屬內(nèi)、外套管聯(lián)結(jié)；內(nèi)套管在固定位置夾緊，外套筒上施加徑向力集中力A則使外套筒產(chǎn)生徑向位移為Ar ;橡膠襯套的徑向變形可以利用變形疊加原理進行計算，在徑向集中力作用下，橡膠襯套的軸方向的變形，可以分解為兩種施加載荷情況下軸方向變形的疊加； (2)第一施加載荷情況，除了在外套筒上施加徑向力A外，在橡膠襯套兩自由端施加非均布應力載荷-，以使兩自由端面保持為平面，此時，橡膠襯套徑向的變形量為知;在該施加載荷情況下，所構(gòu)建的非均布載荷應力函數(shù)
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車穩(wěn)定桿橡膠襯套的徑向變形疊加解析計算方法，其技術(shù)特征在于第一施加載荷情況，除了在外套筒上施加徑向力/^'外，在橡膠襯套兩自由端面施加非均布應力約束載荷^!，以使兩自由端保持為平面，此時，橡膠襯套徑向的變形量為知;第二施加載荷情況，為了抵消第一種施加載荷C引起的徑向變形，在橡膠襯套兩自由度端施加非均布應力載荷,此時橡膠襯套徑向的變形量為;因此,根據(jù)疊加原理,橡膠襯套徑向的總變形可表亍力兩種載荷情況下徑向變形之和，即
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車穩(wěn)定桿橡膠襯套的徑向變形疊加解析計算方法，其技術(shù)特征在于第一施加載荷情況，橡膠襯套徑向變形為零處偏離z軸方向的角度，
全文摘要
本發(fā)明涉及汽車穩(wěn)定桿橡膠襯套的徑向變形疊加解析計算方法，屬于汽車懸架領域。橡膠襯套影響穩(wěn)定桿設計，然而其徑向變形計算尚無準確的計算方法。本發(fā)明據(jù)彈性力學理論，利用疊加原理，建立了橡膠襯套在徑向集中力作用下的徑向變形疊加解析計算式。本發(fā)明所建立的橡膠襯套徑向變形解析設計數(shù)學模型和方法，模型更加準確，變形解析計算結(jié)果更加準確可靠，可求出橡膠襯套在任意集中力下橡膠襯套的徑向變形，對車輛懸架橫向穩(wěn)定桿及安裝橡膠襯套的設計具有重要的應用價值。該發(fā)明可用于車輛懸架穩(wěn)定桿系統(tǒng)的設計。
文檔編號F16F1/38GK102758871SQ201210245668
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月17日
發(fā)明者周長城, 孔艷玲, 趙雷雷 申請人:山東理工大學