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振动筛橡胶弹簧力学特性研究

作　者: 丁文文
导　师: 苏荣华
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 一般力学与力学基础
关键词: 橡胶弹簧超弹性本构模型非线性有限元动力学分析
分类号: O322
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 25次
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内容摘要

橡胶弹簧是振动筛的重要弹性元件,力学性能直接影响振动筛的工作性能。由于橡胶弹簧同时具有材料非线性和几何非线性,理论分析存在着较大的困难,因此本文主要采用实验与数值模拟相结合的方式展开研究。本文首先对橡胶弹簧进行了静、动态的实验研究,得到了橡胶弹簧的载荷-变形曲线、应力-应变曲线以及动态阻尼比。根据实验得到的应力-应变值,建立了振动筛橡胶弹簧的超弹性本构模型。在此基础上,运用ANSYS软件建立了橡胶弹簧的有限元模型并进行了非线性静力分析,验证了所建立的本构模型的合理性,该本构模型对振动筛橡胶弹簧具有通用性。本文还对橡胶弹簧支撑装置进行了动力学特性分析,主要进行了模态分析和谐响应分析,得出了橡胶弹簧的刚度在某一范围内,该橡胶弹簧支撑装置均可满足使用要求。该结果可以为橡胶弹簧支撑装置的选择提供一定的参考价值。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-10
1 绪论  10-14
  1.1 选题意义  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-13
  1.3 本文的主要工作  13-14
2 橡胶材料力学基本理论  14-22
  2.1 橡胶超弹性理论  14
  2.2 橡胶超弹性本构模型  14-19
    2.2.1 分子统计学本构模型  14-16
    2.2.2 变形张量不变量本构模型  16-19
  2.3 动力学理论  19-21
    2.3.1 非线性动力学理论  19-20
    2.3.2 拉格朗日法  20-21
  2.4 本章小结  21-22
3 振动筛橡胶弹簧的力学性能试验  22-32
  3.1 橡胶弹簧载荷-变形特性实验  22-28
    3.1.1 实验目的  22
    3.1.2 实验设备  22-24
    3.1.3 实验步骤  24-25
    3.1.4 实验结果分析  25-28
  3.2 橡胶弹簧阻尼分析  28-29
  3.3 橡胶弹簧阻尼比分析  29-31
    3.3.1 实验目的  29
    3.3.2 实验设备  29
    3.3.3 实验结果及分析  29-31
  3.4 本章小结  31-32
4 振动筛橡胶弹簧超弹性本构模型的建立  32-42
  4.1 超弹性曲线拟合  32
  4.2 橡胶弹簧本构模型的建立  32-41
  4.3 本章小结  41-42
5 振动筛橡胶弹簧非线性静力有限元分析  42-52
  5.1 橡胶超弹性材料的非线性有限元分析  42-45
  5.2 ANSYS 软件非线性有限元分析  45-46
  5.3 橡胶弹簧有限元模型的建立  46-47
  5.4 加载及求解  47
  5.5 橡胶弹簧非线性静力分析  47-51
    5.5.1 曲面筛橡胶弹簧的位移、应力分析  47-49
    5.5.2 直线筛橡胶弹簧的位移、应力分析  49-51
  5.6 本章小结  51-52
6 振动筛橡胶弹簧支撑装置动力学特性分析  52-62
  6.1 力学模型的建立  52-53
  6.2 模态分析理论  53-57
  6.3 橡胶弹簧支撑装置有限元模型  57
    6.3.1 单元类型与材料属性  57
    6.3.2 加载及求解  57
  6.4 橡胶弹簧支撑装置模态分析  57-60
  6.5 橡胶弹簧支撑装置谐响应分析  60-61
  6.6 本章小结  61-62
结论  62-63
参考文献  63-65
作者简历  65-66
学位论文数据集  66-67

振动筛橡胶弹簧力学特性研究

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