間隔阻尼層式支重輪應(yīng)力-溫度場(chǎng)雙向耦合特性分析.pdf

1、本文是在教育部高等學(xué)校博士點(diǎn)基金項(xiàng)目——《工程機(jī)械粘彈性懸架熱蝕模式及研究對(duì)策》資助下開(kāi)展的相關(guān)研究工作。本文以履帶式工程車(chē)輛間隔阻尼層式支重輪為研究對(duì)象，針對(duì)其受劇烈振動(dòng)沖擊易發(fā)生疲勞破壞和熱失效等現(xiàn)象，采用應(yīng)力場(chǎng)、溫度場(chǎng)單獨(dú)建模和應(yīng)力場(chǎng)—溫度場(chǎng)雙向耦合有限元計(jì)算的方法，對(duì)其在雙場(chǎng)耦合作用下的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了分析;結(jié)果表明其1/4阻尼層軸對(duì)稱(chēng)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(duì)間隔阻尼

2、層式支重輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，并對(duì)改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)做了應(yīng)力場(chǎng)、溫度場(chǎng)驗(yàn)證。
　　以某型300 kW履帶式推土機(jī)為應(yīng)用對(duì)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(duì)稱(chēng)有限元應(yīng)力場(chǎng)和溫度場(chǎng)模型。
　　對(duì)應(yīng)力場(chǎng)和溫度場(chǎng)模型采用雙向耦合模式進(jìn)行了有限元計(jì)算。經(jīng)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，支重輪在極限工況下應(yīng)力過(guò)大，易造成疲勞破壞;1/4阻尼層軸對(duì)稱(chēng)端面處的應(yīng)力較大且呈“直線(xiàn)”分布，易導(dǎo)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(duì)間隔阻尼層式支重輪進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)，經(jīng)計(jì)算對(duì)比發(fā)現(xiàn)，沿著間隔層兩端對(duì)約束層和阻尼層均間斷的方式較為合理;經(jīng)該方式改進(jìn)的支重輪間隔阻尼層應(yīng)力和溫度分布較均勻?qū)ΨQ(chēng)且支重輪總耗散能較大;此結(jié)果表明這種改進(jìn)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(jìn)后的支重輪在極限工況下應(yīng)力仍較大，需提高