Нелинейное деформирование многослойных резинометаллических амортизаторов

Abstract

Для решения задачи динамического деформирования эластомерных элементов разработана математическая модель и предложен метод расчѐта конструкций с учѐтом физической и геометрической нелинейности слабосжимаемых вязкоупругих тел. Слабая сжимаемость эластомеров проявляется при стеснѐнной деформации эластомеров и деформации тонких слоѐв резиновых элементов в резинометаллических конструкциях. Для описания нелинейных вязкоупругих свойств эластомера используются законы Пенга-Ландела, Линдли, модифицированный закон Гука. В качестве ядра релаксации используется ядро Работнова. Амплитуда колебаний амортизатора определяется из решения задачи динамики методом конечных элементов с применением схемы Ньюмарка. Предложенный метод используется для решения связанной задачи термоупругости и определения долговечности на основе энергетического критерия.

Для розв’язання задачі динамічного деформування еластомірних елементів разроблено математичну модель та метод розрахунку конструкцій з урахуванням фізичної і геометричної нелінійності слабостисливих в’язкопружних тіл. Слабка стисливість еластомерів виявляється при обмеженій деформації гумових елементів і деформації тонких шарів гумових елементів в гумометалевих конструкціях. Для опису нелінійних в’язкопружних властивостей еластомера використовуються закони Пенга-Ландела, Ліндлі, модифікований закон Гуку. В якості ядра релаксації використовується ядро Работнова. Амплітуда коливань амортизатора визначається з рішення задачі динаміки методом скінченних елементів із застосуванням схеми Ньюмарка. Запропонований метод використовується для рішення зв’язаної задачі термопружності і визначення довговічності на основі енергетичного критерію.

In order to solve a problem of elastomeric elements dynamic deformation a mathematical model was designed and a method for calculating constructions is offered with taking into account physical and geometrical non-linearity of weakly compressible viscoelastic bodies. The weak compressibility of elastomers becomes apparent at straitened deformation of rubber elements and deformation of thin layers in rubber elements of the rubber-metal structures. To describe non-linear viscoelastic properties of elastomer the of Peng-Landel’s law, Lindli’s law, modified Hooke’s law are used. As a kernel of relaxation the Rabotnov’s kernel is used. Amplitude of the shock absorber vibrations is determined by solving a problem of dynamics by finite element method with the N’yumark’s scheme. The proposed method is used for solving a linked problem of thermoelasticity and calculating longevity on the basis of power criterion.