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高速列车U型橡胶外风挡低温下收缩性能分析
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作者 顾铖 徐磊 +1 位作者 俞成涛 王加政 《机械强度》 北大核心 2025年第1期84-91,共8页
基于橡胶的低温拉伸试验数据,利用Ansys软件拟合得到橡胶材料Mooney-Rivlin超弹性本构模型参数,并根据3种实际工况对U型橡胶外风挡进行热固耦合仿真分析,研究不同工况对U型橡胶形变的影响;并且对U型橡胶外风挡和3块不同厚度压条预紧的... 基于橡胶的低温拉伸试验数据,利用Ansys软件拟合得到橡胶材料Mooney-Rivlin超弹性本构模型参数,并根据3种实际工况对U型橡胶外风挡进行热固耦合仿真分析,研究不同工况对U型橡胶形变的影响;并且对U型橡胶外风挡和3块不同厚度压条预紧的橡胶样件进行低温试验,研究温度及压条厚度对其形变的影响。结果表明,U型橡胶的形变主要因温度变化产生,U型橡胶高度明显减小,而侧壁厚度与橡胶长度的形变量较小;另外,压条的厚度对螺栓孔处橡胶的形变量影响较大,相对于5、6 mm厚度的压条,4 mm压条在螺栓预紧力作用下产生了较大的形变,导致螺栓孔处形变较大,进而增加压条的厚度可有效减小脱孔风险;将有限元仿真数据与低温试验的结果对比发现两者基本一致,表明有限元分析的可行性与低温试验的可靠性。研究结果对U型橡胶外风挡低温下应用的可靠性提供了一定的指导依据。 展开更多
关键词 U型橡胶外风挡 Mooney-Rivlin超弹性本构模型 热固耦合 有限元分析 低温试验
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高速列车橡胶外风挡结构设计及压缩量对其振动特性影响研究
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作者 俞成涛 顾铖 +2 位作者 潘澳 徐磊 王加政 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第4期1468-1479,共12页
为解决高速列车运行时,外风挡区域因复杂振动特性引发的剧烈振动和噪声,并有可能对外风挡结构造成进一步损伤等问题,采用有限元理论分析与模态试验验证相结合的方法,研究高速列车橡胶外风挡结构的橡胶截面形状、材料硬度及橡胶肩部开口... 为解决高速列车运行时,外风挡区域因复杂振动特性引发的剧烈振动和噪声,并有可能对外风挡结构造成进一步损伤等问题,采用有限元理论分析与模态试验验证相结合的方法,研究高速列车橡胶外风挡结构的橡胶截面形状、材料硬度及橡胶肩部开口宽度对其振动特性的影响规律。针对不同橡胶外风挡结构形式,以及列车过弯时内、外侧外风挡产生的不同压缩量情形,分析6种不同结构方案以及不同压缩量下外风挡的模态特性。搭建外风挡试验台,通过模态试验得到其自振频率,验证有限元分析的准确性。研究结果表明:通过改变橡胶截面形状与材料硬度,能够有效降低外风挡结构的固有频率,而改变橡胶肩部开口宽度对其固有频率几乎没有影响;进一步对不同压缩量下各种外部风挡结构方案的固有频率变化进行分析表明,随着压缩量的增加,各方案的固有频率总体呈下降趋势,其中方案4在各种压缩量下的固有频率均比其他方案更低。因此,通过实施模态分析方法,可系统地比较不同外风挡结构形式的固有频率差异,选择能够显著降低振动频率的优化设计方案,进而有效实现减振降噪,甚至减轻振动对外风挡结构可能造成的潜在损害。研究结果可为外风挡结构方案在减振降噪及结构损伤方面的优化设计提供指导依据。 展开更多
关键词 高速列车 橡胶外风挡 有限元分析 振动特性 模态试验
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