履带车辆橡胶衬套有限元分析

张 磊， 卢浩博

(神华宝日希勒能源有限公司，内蒙古 呼伦贝尔 021000)

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履带式车是一种适用于山地、沼泽地、沙漠地区等复杂地形的多功能特种越野车。由于工作条件恶劣，因此要求其具有较好的通过性、机动灵活性和良好的抗震性。目前，履带式工程车辆中支重轮和车架、主梁之间常用焊接等固定联接方式，车辆在恶劣路面的行驶过程中会产生非常复杂的激励，引起强烈振动，无法满足车辆平顺性要求。

为解决现有履带车辆存在的缺陷，可将支重轮与主梁之间的刚性连接改为采用橡胶衬套的弹性连接。橡胶衬套作为一种常用的减振元件，已被广泛应用于车辆的行走系统和底盘悬架中。随着有限元分析技术的迅猛发展，许多有限元仿真软件如ABAQUS、ANSYS等都建立了橡胶模型，不仅简化了计算过程，提高了计算精确度，而且分析结果与试验值和实验值相近。通过实验，Charlton等[1]验证了使用有限元软件分析拟合橡胶材料特性的准确性，并对超弹性理论进行了讨论和描述。Miehe等[2]建立了Mooney-Rivlin、Maxwell及Valanis的橡胶超弹性、频率相关性和摩擦特性的有限元组合模型。Gil-Negrete等[3,4]对橡胶进行了动态特性分析，结果表明在准静态条件下橡胶块的等效应变计算误差是影响分析结果精确性的主要因素，利用ABAQUS和最小二乘法拟合出了橡胶材料的弹性、黏弹性以及弹塑性的有限元叠加模型。潘孝勇等[5,6]在ABAQUS中建立了橡胶衬套的黏弹性-超弹-弹塑性有限元模型。

总体来说，虽然近些年我国对橡胶材料特性研究进展迅速，但是研究材料依然很少，需要更多的学者、机构花费大量的时间进行研究，以填补国内对橡胶材料特性研究的空缺。……