橡胶弹簧结构强度分析及参数优化

作     者：丁智平 曾家兴 林胜 黄友剑 DING Zhiping;ZENG Jiaxing;LIN Sheng;HUANG Youjian

作者机构：湖南工业大学机械工程学院湖南株洲412007 株洲时代新材料科技股份有限公司湖南株洲412007 

基　　金：湖南省教育厅重点科研基金(08A014) 湖南省十二五机械工程重点学科资助(湘教发76号) 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2019年第38卷第12期

页      码：246-251页

摘      要：采用Mooney-Rivlin超弹本构模型,研究锥形橡胶簧结构参数对刚度和最大主应变范围的影响程度,对锥形簧结构参数进行优化。基于正交试验方法,以结构参数大圆弧半径R、凹槽深度h、型面倾角θ和小圆弧半径r为结构强度影响因素,对锥形簧进行仿真试验,试验结果表明,型面倾角θ对橡胶弹簧刚度和最大主应变范围影响最大,各因素对刚度的影响程度依次为θ>r>R=h,对最大主应变范围的影响程度依次为θ>h>r>R。基于二阶响应面模型和最优拉丁超立方设计方法,以大圆弧半径R、凹槽深度h、型面倾角θ和小圆弧半径r为设计变量,以弹簧刚度为约束条件,以最大主应变范围为目标函数,建立优化数学模型。采用多岛遗传算法(MIGA)对锥形橡胶弹簧结构参数进行优化,并将优化结果代入仿真模型进行试验验证,刚度和最大主应变范围试验结果与最优解结果的误差分别为1.75%、3.57%,相比原结构最大主应变范围降低19.9%,优化效果较好;试验刚度值与最优解刚度值的误差为4.71%,满足技术要求。

主 题 词：橡胶弹簧 结构强度 正交试验 参数优化 

学科分类：082903[082903] 08[工学] 0829[工学-安全科学与工程类] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

核心收录：

D　O　I：10.13465/j.cnki.jvs.2019.12.035

馆 藏 号：203692127...