气囊隔振器囊壁骨架层平衡性研究

气囊隔振器囊壁帘线层满足平衡性时的理论缠绕角度的取值随囊体波纹角变化而变化,导致其帘线铺设时工艺复杂。针对该问题,文中提出取值恒定的帘线最优等效平衡缠绕角的概念,并推导出其计算公式。结合算例理论分析,有限元仿真分析和试验研究,验证了帘线最优等效平衡缠绕角概念的存在性和正确性。研究成果可为气囊隔振器的设计生产提供理论依据和指导。     

气囊隔振器耐压强度研究

目前常用的气囊隔振器主要分为囊式和膜式结构气囊,两者从几何上皆可简化为一种轴对称旋转壳结构.本文以薄壳无距理论建立两者统一力学模型,求解出平衡状态下囊体的内力表达式;建立囊体帘线骨架层复合材料模型,利用应力转轴公式和Tsai-Hill强度理论进行失效分析,推导出气囊耐压强度表达式;为保证囊体耐压强度,优化设计帘线缠绕角,推导出最佳缠绕角表达式;试验结果表明,气囊隔振器的爆破压力与理论计算值基本吻合,验证了理论模型的有效性.研究结果可为气囊隔振器的可靠性设计提供理论指导.     

肘形橡胶软管平衡性能研究

推导了肘形橡胶软管帘线缠绕的平衡角和实际缠绕角,利用非线性有限元软件MSC.MARC,分析了不同缠绕角的肘形软管在内压作用下的平衡性.结果表明,缠绕角大于平衡角时肘形管会外张,缠绕角小于平衡角时肘形管会内收;实际缠绕时,最佳平衡性点并不是在ψ=90°时缠绕角为54.7°,而是要比这个角度稍小一些.     

基于三维实体仿真模型的气囊隔振器刚度特性研究

为解决二维轴对称模型或三维壳单元模型准确度不高和后处理空间不足的问题,本文使用Abaqus软件,利用三维实体单元模拟气囊囊壁,使用rebar单元模拟帘线层建立气囊隔振器模型,可有效提高仿真模型准确度,并建立气囊囊体模型对其等效平衡缠绕角进行仿真分析。开展不同载荷下气囊刚度特性试验,对比气囊气压-载荷特性、垂向静刚度等参数仿真计算结果和试验结果,表明仿真精度较好。本文的研究成果对下一步气囊隔振器疲劳寿命与可靠性研究具有一定指导意义。     

船舶下水气囊之最佳缠绕角研究

船舶下水气囊采用锦纶帘子布缠绕制成。根据受力分析,船舶下水用的气囊随着工作高度的不同应有不同的缠绕角度,文中对如何选取工作高度以及其最隹缠绕角的计算方法作了研究。     

帘线在肘形芯模上缠绕的稳定性分析

根据肘形芯模的结构特征,研究帘线在肘形挠性软管芯模上缠绕的稳定性,在肘形芯模直管段只要缠绕丝嘴旋转中心与芯模中线重合,不出现偏心,则帘线在肘形挠性软管直管段缠绕将不会出现滑线现象;在肘形芯模弯管段,当芯模结构一定时,丝嘴至芯模的距离越小越容易出现滑线,有滑线趋势的部位位于φ=90°和φ=270°附近,试验结果与理论分析结果相符.     

一种基于囊壁骨架层的气囊隔振器爆破压力预测方法

针对气囊隔振器爆破压力参数所需试验工作量较大且成本较高的问题,以某型JYQN气囊隔振器为例,建立气囊隔振器有限元模型,并分别得出气囊承载特性曲线和帘线拉伸强力特性曲线。对比承载特性试验曲线结果表明,仿真模型精度较好。通过Weibull分布对芳纶帘线断裂强力试验数据进行分散性拟合,将帘线断裂强力期望值代入帘线拉伸特性曲线,得到气囊隔振器预测爆破压力。通过气囊隔振器爆破压力试验验证预测结果的精度,结果表明,结合帘线拉伸特性曲线和帘线断裂强力建立的气囊隔振器爆破压力预测方法精度较高,该方法可用于JYQN系列气囊隔振器爆破压力的预测。     

弧形体挠性接管力学模型及平衡性研究

提出了新型弧形挠性接管结构模型,建立了弧形挠性接管数学模型,对其进行了内压作用下的应力分析;对弧形挠性接管平衡性进行了深入研究,推导出管体骨架缠绕的平衡角公式,并对平衡角公式的正确性进行了验证.     

平衡式弧形体挠性接管的缠绕模型研究

为了保证挠性接管在使用过程中的安全性,需要对其进行平衡性设计。提出一种新型弧形体挠性接管的设计方法。采用直管内部加压、两端向内挤压的方法进行弧形体挠性接管成型,通过对纤维帘线进行建模,确定直管对应于不同帘线缠绕角的长度;采用有限元方法计算确定满足平衡性要求的直管帘线缠绕角。通过合理设计以保证弧形体挠性接管具有足够的平衡性。     

空气弹簧联轴器参数对刚度特性影响仿真分析

通过非线性有限元分析软件MSC.MARC建立空气弹簧有限元模型,分别利用REBAR单元和Herrmann单元模拟帘线以及气胎胶囊,通过空腔结构模拟气囊充气过程中内部压力的变化.比较分析了影响空气弹簧径向刚度及轴向刚度的多种因素,包括结构型式(如气囊对数、气囊容积、气囊高度、气囊有效直径)、气囊帘线材质、帘线层数、帘线的角度、橡胶的材料特性以及气囊初始充气压力等,从而对空气弹簧联轴器参数进行了优化.