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长玻纤增强复合材料注塑成型构件强度分析

材料工程 2018年第4期46卷 111-119页

作者：丁智平黄达勇荣继刚黄友剑曾家兴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

基于广义牛顿流体本构方程,采用ARD-RSC纤维取向模型,考虑纤维间相互作用,仿真预测长玻纤增强复合材料注塑构件的纤维取向分布;应用复合材料细观力学Eshelby夹杂理论和Mean Field均匀化方法,建立长玻纤增强复合材料均质化RVE模型;综合... 详细信息

基于广义牛顿流体本构方程,采用ARD-RSC纤维取向模型,考虑纤维间相互作用,仿真预测长玻纤增强复合材料注塑构件的纤维取向分布;应用复合材料细观力学Eshelby夹杂理论和Mean Field均匀化方法,建立长玻纤增强复合材料均质化RVE模型;综合运用复合材料细观建模、离散RVE模型场、注塑成型和结构有限元分析技术,提出了长玻纤增强复合材料注塑构件强度分析方法。对推力杆注塑构件进行强度分析,显示仿真危险位置与实际破坏位置较为吻合。在此基础上对推力杆进行结构改进,结果表明杆体中间部分在拉伸载荷下的最大主应力降低了57.18%,在压缩载荷下的最大主应力降低了71.25%。

关键词：长玻纤注塑构件均质化各向异性纤维取向分布结构改进

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橡胶弹簧结构强度分析及参数优化

振动与冲击 2019年第12期38卷 246-251页

作者：丁智平曾家兴林胜黄友剑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

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... 详细信息

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。

关键词：橡胶弹簧结构强度正交试验参数优化

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变刚度橡胶球铰的刚度特性与疲劳寿命分析

振动与冲击 2014年第2期33卷 99-104页

作者：丁智平杨荣华黄友剑卜继玲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

进行变刚度橡胶球铰的承载特性研究,有限元数值分析与实验结果均表明其刚度曲线表现为明显的非线性特性。正常载荷工况刚度值小、平稳,极限载荷刚度曲线出现拐点,刚度值显著增大。改变橡胶球铰的止挡高度,会直接影响刚度曲线的拐点位置... 详细信息

进行变刚度橡胶球铰的承载特性研究,有限元数值分析与实验结果均表明其刚度曲线表现为明显的非线性特性。正常载荷工况刚度值小、平稳,极限载荷刚度曲线出现拐点,刚度值显著增大。改变橡胶球铰的止挡高度,会直接影响刚度曲线的拐点位置。可据载荷工况,通过调整止挡高度改变刚度特性。据橡胶超弹特性,用有限元分析数据计算疲劳载荷工况下球铰危险点的等效应力范围,结合S-N曲线对橡胶球铰的疲劳寿命分析预测,并通过台架疲劳实验验证。结果显示橡胶球铰经150万次疲劳试验后未失效,与寿命预测值基本吻合。

关键词：橡胶球铰刚度等效应力疲劳寿命

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汽车悬架用空气弹簧的非线性有限元分析

汽车工程 2004年第4期26卷 468-471页

作者：陈灿辉谢建藩陈娅玲湖南株洲时代新材料科技股份有限公司株洲412007

讨论了空气弹簧的材料、几何、接触、载荷等非线性力学特征 ,提出了运用非线性有限元法对空气弹簧进行结构分析的思路 ,并对某型汽车空气弹簧进行了充气变形与刚度特性分析。

关键词：汽车工程汽车悬架空气弹簧非线性有限元法复合材料

轨道车辆橡胶弹性元件研发中的仿真技术应用进展

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橡胶工业 2023年第9期70卷 746-754页

作者：卜继玲刘柏兵葛琪株洲时代新材料科技股份有限公司湖南株洲412007

概述橡胶弹性元件在轨道车辆中的应用情况及其研发设计流程;重点介绍对橡胶弹性元件在结构设计、硫化工艺设计和模具设计过程中有限元仿真技术的应用,对有限元基础理论、材料参数测试及工程应用案例等进行阐述,展现橡胶弹性元件的数字... 详细信息

概述橡胶弹性元件在轨道车辆中的应用情况及其研发设计流程;重点介绍对橡胶弹性元件在结构设计、硫化工艺设计和模具设计过程中有限元仿真技术的应用,对有限元基础理论、材料参数测试及工程应用案例等进行阐述,展现橡胶弹性元件的数字化研发现状;对橡胶制品实现全生命周期仿真驱动设计提出期望。

关键词：橡胶弹性元件有限元仿真结构设计硫化工艺模具设计

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低温装置用材料散水性能的研究

塑料工业 2021年第12期49卷 133-136页

作者：郑永黄河孙永鹏张亚新株洲时代新材料科技股份有限公司湖南株洲412007

结合某低温装置的散水要求,运用自主研发的散水率测试仪对硬质泡沫材料、开孔泡沫材料、涂料等三种主要材料进行了散水率研究。结果表明,硬质泡沫材料通过包覆铝塑膜获得了低散水率,开孔泡沫材料散水率比硬质泡沫材料更低,环氧底漆与环... 详细信息

结合某低温装置的散水要求,运用自主研发的散水率测试仪对硬质泡沫材料、开孔泡沫材料、涂料等三种主要材料进行了散水率研究。结果表明,硬质泡沫材料通过包覆铝塑膜获得了低散水率,开孔泡沫材料散水率比硬质泡沫材料更低,环氧底漆与环氧清漆组成的涂料散水率可以满足技术要求。

关键词：低温装置散水率硬质泡沫材料开孔泡沫材料

基于显式积分技术求解大变形橡胶减振元件非线性准静态刚度的方法

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中国铁道科学 2012年第3期33卷 74-78页

作者：黄友剑张亚新卜继玲刘友梅南车株洲时代新材料科技股份有限公司湖南株洲412007 南车株洲电力机车厂有限公司湖南株洲412000

将实验测试时间作为计算的加载时间,能够得到与试验等效的橡胶件准静态刚度曲线;金属部件的模拟采用不影响计算时间步长的刚体单元代替可变形的有限单元,可将计算时间缩短20倍;质量缩放因子取2.3×109,泊松比取0.495,对橡胶件的体积可... 详细信息

将实验测试时间作为计算的加载时间,能够得到与试验等效的橡胶件准静态刚度曲线;金属部件的模拟采用不影响计算时间步长的刚体单元代替可变形的有限单元,可将计算时间缩短20倍;质量缩放因子取2.3×109,泊松比取0.495,对橡胶件的体积可压缩性进行软化,以达到缩短计算时间和保证计算精度的目的;设置橡胶材料的黏性,能够抑制求解过程中出现的数值振荡现象。仿真计算分析与实验结果表明:与隐式积分技术相比,采用显式积分技术能够使大变形工况下橡胶减振元件非线性准静态刚度仿真计算的收敛性提高30%,而动能与内能之比仅为1.5%;在橡胶件垂向压缩量为0～30mm时,采用显式积分技术得到的仿真计算结果与实验结果基本吻合,误差仅为5.5%。研究结果表明,显式积分技术适合用于橡胶件开发过程中对其大变形工况下准静态刚度的仿真计算。

关键词：显式积分技术准静态刚度质量缩放因子橡胶减振元件

注压成型硫化内压对锥形橡胶弹簧性能影响的研究

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橡胶工业 2022年第2期69卷 127-132页

作者：孙滔程志易伟球刘鹏林胜李斌株洲时代新材料科技股份有限公司湖南株洲412007

以采用注压成型工艺生产锥形橡胶弹簧为例,研究硫化内压对锥形橡胶弹簧外观质量和物理性能的影响。结果表明:锥形橡胶弹簧硫化时胶料用量增大,硫化内压增大,锥形橡胶弹簧的压缩高度和垂向刚度增大,但胶料用量过大会影响产品外观质量;硫... 详细信息

以采用注压成型工艺生产锥形橡胶弹簧为例,研究硫化内压对锥形橡胶弹簧外观质量和物理性能的影响。结果表明:锥形橡胶弹簧硫化时胶料用量增大,硫化内压增大,锥形橡胶弹簧的压缩高度和垂向刚度增大,但胶料用量过大会影响产品外观质量;硫化内压增大,锥形橡胶弹簧的耐屈挠疲劳性能、抗蠕变性能以及金属-橡胶粘合强度提高,产品综合性能改善。

关键词：锥形橡胶弹簧硫化内压注压成型垂向刚度耐屈挠疲劳性能抗蠕变性能粘合强度

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硼酸锌与红磷母粒协同阻燃HIPS的研究

塑料工业 2013年第11期41卷 104-107页

作者：李雄武刘彦星姚峰王雄刚陈如意株洲时代新材料科技股份有限公司湖南株洲421007

通过熔融共混法制备了高抗冲聚苯乙烯(HIPS)/红磷母粒(RPM)/硼酸锌(ZB)复合材料。采用UL94垂直燃烧法、锥形量热仪、热失重等测试方法研究了RPM与ZB对复合材料的协同阻燃性能。燃烧测试结果表明,ZB与RPM复合表现出良好的协同效应,可使H... 详细信息

通过熔融共混法制备了高抗冲聚苯乙烯(HIPS)/红磷母粒(RPM)/硼酸锌(ZB)复合材料。采用UL94垂直燃烧法、锥形量热仪、热失重等测试方法研究了RPM与ZB对复合材料的协同阻燃性能。燃烧测试结果表明,ZB与RPM复合表现出良好的协同效应,可使HIPS材料阻燃性能达到UL94 V-0(1.6 mm)级,有效降低HIPS材料的热释放速率(HRR)和烟释放速率(SPR);热失重测试表明,ZB与RPM相互作用促进成炭性能优异,阻燃HIPS以凝聚相阻燃机理为主;复合阻燃剂的加入会使体系的冲击强度和其他力学性能有所下降。

关键词：高抗冲聚苯乙烯硼酸锌红磷母粒协同效应阻燃