Напружено-деформований стан гумових та гумовокордних віброізоляторів в умовах температурного та нелінійного деформування

Abstract

Визначено напружено-деформований стан різних конструктивних модифікацій віброізоляторів при осьовому статичному навантаженні і температурному впливі. Розглядаються два типи віброізоляторів – суцільний гумовий і гумокордний з композитною вставкою. Гума й матеріали на її основі мають ряд специфічних характеристик, через які класичні методи не можуть застосовуватися до їх розрахунку. Підходи до визначення напружено-деформованого стану засновані на модифікації методу скінченних елементів – моментною схемою кінцевого елемента, яка полягає в потрійній апроксимації полів переміщень, компонентів тензора деформацій і функції зміни об’єму. Ця модифікація дозволяє враховувати слабку стисливість гуми.

Определено напряжённо-деформированное состояние различных конструктивных модификаций виброизоляторов при осевой статической нагрузке и температурном воздействии. Рассматриваются два типа виброизоляторов – сплошной резиновый и резинокордный с композитной вставкой. Резина и материалы на её основе имеют ряд специфических характеристик, из-за которых классические методы не применимы к их расчёту. Подходы к определению напряжённо-деформированного состояния основаны на модификации метода конечных элементов – моментной схеме конечного элемента, которая заключается в тройной аппроксимации полей перемещений, компонентов тензора деформаций и функции изменения объёма. Эта модификация позволяет учитывать слабую сжимаемость резины.

In the article, stress-strained state of vibroinsulators under of various constructive modifications is determined at axial static load and thermal effect. Two types of vibroinsulators – solid rubber and rubber-cord with composite insertion – are considered. Rubber and rubber-based materials have a number of specific characteristics, and due to this classical methods of calculation are not applicable to them. The approaches to determination of the stress-strained state are based on modification of the finite element method – moment scheme of the finite element, which assumes triple approximation of shift fields, components of deformations tensor, and volume change function. This modification takes into account the rubber poor compressibility.