硬度对橡胶力学特性与悬架衬套刚度的影响

摘要

橡胶材料的力学特性通常具有较强非线性.基于Mooney-Rivlin等5种本构模型,通过将52 HS、56 HS、61 HS 3种邵氏硬度的橡胶样件进行拉伸台架试验与仿真试验对比确定更优本构模型;进一步对采用3种硬度橡胶的悬架橡胶衬套进行静刚度试验与仿真模拟,对比力-位移结果曲线后发现Yeoh本构模型所对应的仿真曲线更接近试验结果;其中,硬度从52 HS变化到56 HS时样件伸长率仅减小0.67％,衬套径、轴向刚度变化率为9.1％和9.5％;而从56 HS变化到61 HS时样件伸长率减小18.37％,衬套径、轴向刚度变化率为43.3％和30.3％.研究结果表明橡胶样件伸长率和衬套静刚度与硬度之间呈较强非线性,且当硬度>56 HS时,橡胶样件力学特性参数和橡胶衬套的静刚度均有较大变化,这对考虑橡胶衬套对整车性能影响与匹配优化研究有重要参考价值.