资源描述：
《隔震橡胶块两种模型的有限元比较分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第32卷第1期青岛科技大学学报(自然科学版)Vol.32No.12011年2月JournalofQingdaoUniversityofScienceandTechnology(NaturalScienceEdition)Feb.2011文章编号:167226987(2011)0120072204隔震橡胶块两种模型的有限元比较分析朱武,李超(湖南大学机械与运载工程学院;汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南长沙410082)摘要:在分析了橡胶材料的弹性理论模型与Mooney2Rivlin本构模型的基础上,针对隔震橡胶块变形的特点,利用ANSYS
2、有限元程序分别建立2种理论的有限元模型,探讨了不同的材料理论模型对隔震橡胶块纵向加载时性能特性的模拟。研究结果表明,2种模型在小变形范围内与已有实验结果符合良好,但相比较而言,Mooney2Rivlin模型具有更高精度。关键词:隔震;橡胶;本构模型;有限元+中图分类号:TH145.41文献标志码:AComparativeAnalysisofTwoTypesofIsolatingRubberBlockBasedonFiniteElementMethodZHUWu,LIChao(StateKeyLaboratoryofAdvancedDesigna
3、ndManufacturingforVehicleBody,CollegeofMechanicalandVehicleEngineering,HunanUniversity,Changsha410082,China)Abstract:TheelasticmodelandMooney2Rivlinconstitutivemodelofrubbermaterialwereanalyzed.Accordingtothedeformationcharacteristicsofisolatingrubberblock,itsFEMmodelswerebu
4、iltbyusingANSYSsoftwareandtheperformancecharacteris2ticsofdifferenttheoreticalmodelsweresimulatedwhenisolatingrubberblockwasload2edalongthevertival.Theresultsshowthatthetwomodelshadagoodagreementwiththeexperimentalresultsintherangeofsmalldeformation,buttheMooney2Rivlinmodelh
5、adabetteraccuracy.Keywords:isolation;rubber;constitutivemodel;FEM隔震橡胶块具有良好的隔震减震性能,使用减少了地震造成的人员和财产的损失。在国内,范围广,维护保养方便等优点,因而在建筑物隔震橡胶隔震技术还未受到充分重视,仅在云南、汕头中具有独特优势。在地震过程中,通过安装在地等地区有相关的应用。面与建筑物之间的隔震橡胶块发生变形所产生的本研究着重考虑了2种不同的本构模型对隔[1]内部摩擦来吸收振动能量,从而减低建筑物的振震橡胶块有限元分析的影响,通过对金锡平等动频率,达到降低地震危
6、害,保护建筑物的效果。开发的山字形隔震橡胶块的有限元比较分析,研目前,橡胶隔震技术在日本,美国等地震多发的国究了隔震橡胶块的纵向刚度性能特性,并与其实家得到了较为广泛的应用,在历次强烈地震的考验数据进行了对比,旨在为隔震橡胶块的设计制验中,橡胶隔震技术减震性能都表现卓著,极大地造寻求一种可靠的分析方法。收稿日期:2009212216作者简介:朱武(1986—),男,硕士研究生.第1期朱武等:隔震橡胶块两种模型的有限元比较分析73模量E,泊松比μ,剪切模量G和材料系数C10,1橡胶材料的2种模型C01有以下关系:[2]1.1橡胶材料的弹性理论模型
7、EG=2(C10+C01)=。(8)橡胶材料,即使在变形相当大的条件下,也仍3可近似地把它当成弹性材料来处理[3]。由式(7)有:根据弹性理论,有以下关系式[2]:C01E=6C101+。(9)C10EK=3(1-2μ),(1)据橡胶硬度HA与弹性模量E两者之间的E关系式:G=,(2)2(1+μ)15175+2115HAE=。(10)式中:K———容积弹性模数;100-HAE———杨氏弹性模量系数;由式(9)和式(10)得到:G———剪切模数;C0115.75+2.15HA6C101+=。(11)C10100-HAμ———泊松比。在式(11)中
8、,由于橡胶硬度HA在实际应用将式(1)代入式(2),求得泊松比:过程中容易获得,所以只需确定C10、C01的比值就3K-2Gμ=。(3)2(G+3K)
