間隔阻尼層式支重輪應力-溫度場雙向耦合特性分析.pdf

1、本文是在教育部高等學校博士點基金項目——《工程機械粘彈性懸架熱蝕模式及研究對策》資助下開展的相關研究工作。本文以履帶式工程車輛間隔阻尼層式支重輪為研究對象，針對其受劇烈振動沖擊易發(fā)生疲勞破壞和熱失效等現(xiàn)象，采用應力場、溫度場單獨建模和應力場—溫度場雙向耦合有限元計算的方法，對其在雙場耦合作用下的動態(tài)特性進行了分析;結果表明其1/4阻尼層軸對稱端面易發(fā)生疲勞破壞及其間隔層與約束層粘接處易“熱軟化”;采取約束層和阻尼層均間斷的方式對間隔阻尼

2、層式支重輪結構進行了改進，并對改進后的結構做了應力場、溫度場驗證。
　　以某型300 kW履帶式推土機為應用對象，在3種典型工況下（切土推土、松土和翻越障礙），分別建立1/4間隔阻尼層式支重輪三維軸對稱有限元應力場和溫度場模型。
　　對應力場和溫度場模型采用雙向耦合模式進行了有限元計算。經(jīng)計算發(fā)現(xiàn)，支重輪在極限工況下應力過大，易造成疲勞破壞;1/4阻尼層軸對稱端面處的應力較大且呈“直線”分布，易導致該處橡膠材料疲勞破壞;間隔

3、層與約束層粘接處變形較大且溫度較高，易造成此處橡膠材料“熱軟化”。
　　采用兩種不同的阻尼層和約束層均間斷的方式對間隔阻尼層式支重輪進行結構改進，經(jīng)計算對比發(fā)現(xiàn)，沿著間隔層兩端對約束層和阻尼層均間斷的方式較為合理;經(jīng)該方式改進的支重輪間隔阻尼層應力和溫度分布較均勻?qū)ΨQ且支重輪總耗散能較大;此結果表明這種改進方式不僅降低了支重輪發(fā)生疲勞破壞和熱失效的概率，而且使其緩沖減振性能得到改善。然而改進后的支重輪在極限工況下應力仍較大，需提高