DiscussãoCAETecnologia e aplicação de máquinas de teste de estiramento de múltiplos eixos em produtos de vedação automotiva

Instrumentos de teste ferroviário de alta velocidade

Resumo：Introdução principal deste artigoSelos de borracha para automóveisO desenvolvimento da tecnologia CAE e a aplicação de máquinas de teste de estiramento de múltiplos eixos na análise de elementos finitos, através da combinação de duas tecnologias, pode tirar o máximo proveito da seleção de simulação por computador, reduzir custos e encurtar o ciclo de pesquisa e desenvolvimento e avançar em direção à realização do "carro verde".

Palavras-chave：Produtos de vedação de borracha; Análise de elementos finitos;CAE； Esticamento do eixo equivalente

Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia da indústria automotiva, especialmente com a crescente preocupação do público com as questões de proteção ambiental, a demanda automotiva por novas energias verdes e novos materiais verdes cresce rapidamente.O conceito de "veículo verde" também é popular, e a ecologização de todo o veículo também requer mudanças verdes em todos os sistemas e componentes usados.^[1]- É.

De acordo com a indústria de selos automotivosRelatório de estudo do planejamento do "undécimo quinto", cada carro precisa consumir uma barra de vedação de cerca de 70 metros em média^[2]Além disso, os consumidores exigem cada vez mais vedações para veículos. Além de ter uma excelente vedação e isolamento ambiental, também são exigidos requisitos para o seu conforto, segurança decorativa, durabilidade e proteção ambiental. Isso também torna o projeto estrutural das barras de vedação futuras mais razoável e o processo mais excelente.

modernoA tecnologia CAE tem sido amplamente utilizada em vários tipos de projetos de pesquisa de produtos, que podem ser auxiliados na análise de defeitos e melhorias de qualidade no início do projeto do produto, tornando-se o método principal de análise de projeto atual. Devido à relação de montagem de barras de vedação de automóveis mais complexa, o produto apresentará grandes deformações durante o uso, por isso a dificuldade de solução de engenharia é maior do que os produtos normais. UtilizaçãoCAE analisa a estrutura da barra de vedação do projetoecomportamento deformado,Pode.Através do computadorSimulaçãoValidação analítica das tensões e tensões das barras de vedação durante o carregamentoeOtimização de barras de vedação melhoradasConexãoDesign de materiaisReduzir os custos de pesquisa e desenvolvimento, encurtar o ciclo de pesquisa e desenvolvimento, melhorar o nível de processo de fabricação de produtos e eficiência de produção. Nos últimos anosUtilização de software relacionadoCompressãoModelo de ExportaçãoProjeto de canaleO trabalho de análise do desempenho de isolamento de ruído das barras de vedação já começou a ser aplicado.

Atualmente, as barras de vedação do automóvel ainda são principalmente de borracha triplo de etanol (EPDM(e elásticos termoplásticos)TPEPrincipalmente, alguns produtos também são usadosdo PVCmateriais.Análise de elementos finitos para estruturas de barras de vedação de automóveis, de acordo com a barra de vedação e a carroceriaOutrosformas de interação dos componentes,Pode.Classificados como compressão, inserção, deslizamento, dobramento eváriosForma composta- É.

Comparação atualEmpresas avançadas de vedação,Tudo possívelO projeto e a modificação sincronizados da barra de vedação com a chapa de carroceria do automóvel, todo o processo utiliza o método de simulação por computador para a seleção de projeto, reduzindo os custos e abreviando o ciclo de desenvolvimento.

comOutros materiais metálicosDiferentemente, a barra de vedação é basicamente feita de borracha, a distribuição aleatória da molécula de cadeia longa de borracha, apresentandoTipicamente não linearmaterialCaracterísticasE mostra uma forte dependência do estresse, do tempo, do ambiente e assim por diante, com o envelhecimento do produto, o fenômeno de endurecimento ou suavização ocorrerá.Por isso.，EmCAEdesignTempoPrimeiro.Escolha o mais adequadoModelo de estrutura do material para caracterizar as propriedades do materialEm seguida, através do teste do material, obter uma série de parâmetros materiais básicos,Curva de propriedades do material，e comCriadoModelo de material com boa combinaçãoIntegração.Análise da estrutura da barra de vedação para modelagem estrutural e condições de fronteiradoSensívelgrauEstabelecer condições de fronteira razoáveis，Aumentar a precisão da simulação das propriedades de deformação da estrutura da barra de vedação, fornecendo uma base valiosa para o design da estrutura da barra de vedação- É.

Com o estudo cada vez mais aprofundado das relações estruturais de materiais de borracha, vários modelos de estrutura de materiais baseados em teorias diferentes foram estabelecidos. IncluídoMooney RivlinModeloeO BLatz-iModeloeKnowlesModeloeOgdenModeloeYeohmodelo etc.. Quando o material de borrachaEstá a acontecer.Grande deformaçãoTempoGeralmente tratado como um material hiperelástico, pode ser descrito usando um modelo de estrutura baseado em funções de densidade de energia de tensão^[3]- É.

Em研究Relação estrutural do materialAo mesmo tempo.，As pessoas também começaramConcentrado emComo é?materialfazer de forma mais racionalExperimentaçãoAssim,Obter curvas de propriedades de materiais mais perfeitas e autênticas,eVerificar a adequação do modelo de material com análise de elementos finitos posterior，Reduza os erros e verifique a precisão com que os modelos de materiais expressam as propriedades dos materiais. Portanto, é necessário obter dados precisos e ricos sobre os materiais antes da análise de elementos finitos.

Barra de vedaçãoMateriais de borrachaNa prática.Condições de trabalhomédioForça-deformaçãoVariabilidade complexa, qualquer estresse único-O estado de tensão não simula adequadamente a deformação real do material, mas exige vários“puro”A curva do material sob o estado de tensão se encaixa em conjunto com o modelo do material. Os testes de materiais de borracha em laboratório incluem principalmente teste de alongamento de eixo único, teste de corte plano, teste de compressão de eixo único, teste de alongamento de eixo isométrico, etc.^[4]- É.

E noTeste de compressão de eixo únicoTempoDevido à amostracom disco de pressão de testequartodoFrição力a amostra durante o processo de compressãoNão é possívelLiberdade uniformedoexpansão,Portanto...apresentarExisterEstado de tensão de compressão não pura de alongamento e corte.E neste processoImpossível determinarseucoeficiente de atrito,portantoOs dados experimentais não podem ser efetivamente corrigidos. O único idealEixoO raio da amostra no estado de compressão aumenta uniformemente e mantém-se sempre em forma cilíndrica, essa propriedade de deformação é equivalente ao estado em que a superfície do cilindro é sujeita a uma força radial homogênea, portanto,O teste de estiramento isoaxial pode ser usado em vez do teste de compressão unidirecional- É.

Por exemplo, pode passarCAEA análise permite avaliar a resposta mecânica e a distribuição de tensão das barras de vedação durante experimentos e uso e avaliar automaticamente a posição de falha do projeto estrutural e o desempenho de fadiga de segurança estrutural através da análise dos resultados dos dados de teste, permitindo assim uma previsão da vida útil do produto.

Resumo

AtualmenteAnálise de elementos finitos para materiais de borracha, média nacional e estrangeiraTemporâneaFalta de padrões uniformes de teste de materiaise adotando a tradiçãoExperimentaçãoequipamentoeTesteAcessóriosNão é possível obter dados precisos de teste de propriedades do material, por isso não é possível estabelecer detalhes precisosBase de dados de materiais básicos e afetar a precisão do trabalho de análise posterior. Portanto...Também.Necessidade urgenteApresentar o mais rápido possívelUnificado.Testepadrão,Utilize dados de teste de estiramento isoaxial sempre que possível，para melhorar eficazmenteCAEAnalise a eficiência e o nível do projeto, reduza o ciclo de pesquisa e desenvolvimento e melhora a qualidade do produto.

Referências：

[1] Cai Zhengwei, Yu HansenO surgimento e desenvolvimento de fitas de vedação verdes para veículos de passageirosProdutos especiais de borracha, 2002, 23(6): 40-43.

[2] VanTendências de design de barras de vedação em carrosPesquisa e Desenvolvimento, 2010, (2)：68-69．

[3] Fundamentos da mecânica dos meios contínuos não linearesXi'an: Xi'an Jiaotong University Press, 1989.

[4] Medição do atrito de borracha e plástico para borracha, Relatório de teste e análise de produtos Axel [EB/OL].

[5] Huang Yanmin. Estudo de melhoria da estrutura de barras de vedação de portas de automóveis com base em análise de simulação[D]].Xangai: Universidade de Xangai Jiaotong,2010.