橡膠隔膜蓄能器有限元強(qiáng)度分析

1、Ｍａｒ２０１７ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＨｙｄｒｏｍｅｃｈａｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＶｏｌ４５Ｎｏ６Ｒｅｃｅｉｖｅｄ２２Ａｕｇｕｓｔ２０１６；ｒｅｖｉｓｅｄ１５Ｏｃｔｏｂｅｒ２０１６；ａｃｃｅｐｔｅｄ１１Ｎｏｖｅｍｂｅｒ２０１６Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ：ＪｉｎｇＷａｎｇＥｍａｉｌ：１０６５５６０３１５＠ｑｑｃｏｍＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＨｙｄｒｏｍｅｃｈａｔｒｏｎｉｃｓ

2、Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｈｔｔｐ：／／ｊｄｙｑｋｓｃｑｕｔｅｄｕｃｎＥｍａｉｌ：ｊｄｙｇｃｙｗ＠１２６ｃｏｍＳｔｒｅｎｇｔｈａｎａｌｙｓｉｓｗｉｔｈＦＥＡｍｅｔｈｏｄｏｎｒｕｂｂｅｒｄｉａｐｈｒａｇｍａｃｃｕｍｕｌａｔｏｒＪｉｎｇＷＡＮＧ１，ＪｉａｎｇＦＵ２，ＧｕｉｃｈｕａｎＨＵＡＮＧ２，ＱｉｈｕＺＨＡＮＧ１，ＹａｚｈｏｕＬＩ２，ＧａｎｇＬＥＩ１（１ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＫｅｙＬａｂｏｒ

3、ａｔｏｒｙｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＰａｒｔｓ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００５４，Ｃｈｉｎａ）（２ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＨｏｎｇｊｉａｎｇｍａｃｈｉｎｅｒｙｌｉｍｉｔｅｄｌｉａｂｉｌｉｔｙｃｏｍｐａｎｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０２１６２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｕｂｂｅｒｄｉａｐｈｒａｇｍｆａｉｌｕｒｅｉｓｔｈｅｍａｉｎｆａｉｌｕｒ

4、ｅｍｏｄｅｏｆｔｈｅｄｉａｐｈｒａｇｍａｃｃｕｍｕｌａｔｏｒＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｄｉａｐｈｒａｇｍｃｈａｍｂｅｒｏｆｇａｓａｃｃｕｍｕｌａｔｏｒ，ｔｈｅａｘｉｓｙｍｍｅｔｒｉｃｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ，ｉｎｗｈｉｃｈｔｈｅｒｕｂｂｅｒｄｉａｐｈｒａｇｍｍａｔｅｒｉａｌｂｙＯｇｄｅｎｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｖｅｍｏｄｅｌ，ａｎｄｔｈｅｇａｓｉｎｔｈｅａｃｃｕｍｕｌａｔｏ

5、ｒｕｓｉｎｇｔｈｅｆｌｕｉｄｅｌｅｍｅｎｔｉｎＡＢＡＱＵＳｔｏｓｉｍｕｌａｔｅＣａｌｃｕｌａｔｉｎｇｔｈｅｓｔｒｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｕｎｄｅｒｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｇａｓｐｒｅｓｓｕｒｅｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｉｍｐｌｉｃｉｔｎｏｎｌｉｎｅａｒｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ，ｓｏａｓｔｏｇｕｉｄｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｄｉａｐｈｒａｇｍｄｅｓｉｇｎＫｅｙｗｏｒｄｓ：Ｒｕｂｂｅｒｄｉａｐｈｒａｇｍ，Ｐａｒａｍｅｔｅｒｆｉｔｔ

6、ｉｎｇ，ＦＥＭｄｏｉ：１０３９６９／ｊｉｓｓｎ１００１－３８８１２０１７０６０１４Ｄｏｃｕｍｅｎｔｃｏｄｅ：ＡＣＬＣｎｕｍｂｅｒ：ＴＨ１３１ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｃｃｕｍｕｌａｔｏｒ［１］ｉｓａｋｉｎｄｏｆｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇｄｅｖｉｃｅｉｎｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｎｅｕｍａｔｉｃｓｙｓｔｅｍＷｈｅｎｉｔｉｓａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ，ｔｈｅｏｔｈｅｒｅｎｅｒｇｙｉｎｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃａｎｂｅｃｏｎｖｅｒｔｅｄｉｎｔｏｃｏｍｐｒｅｓ

7、ｓｉｏｎｅｎｅｒｇｙｔｏｂｅｓｔｏｒｅｄ，ｗｈｅｎｔｈｅｓｙｓｔｅｍｎｅｅｄｓ，ａｎｄｔｈｅｎｔｈｅｓｔｏｒｅｄｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｅｎｅｒｇｙｃａｎｂｅｃｏｎｖｅｒｔｅｄｉｎｔｏｔｈｅｅｎｅｒｇｙｒｅｑｕｉｒｅｄｔｏｒｅｌｅａｓｅＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｏａｄｉｎｇｍｏｄｅ，ｉｔｃａｎｂｅｓｉｍｐｌｙｃｌａｓｓｉｆｉｅｄｉｎｔｏｔｈｒｅｅｃａｔｅｇｏｒｉｅｓ：ｇａｓ，ｐｉｓｔｏｎ，ｓｐｒｉｎｇＧａｓａｃｃｕｍ

8、ｕｌａｔｏｒｃａｎｂｅｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｎｏｎｉｓｏｌａｔｅｄｔｙｐｅ，ａｉｒｂａｇｔｙｐｅａｎｄｄｉａｐｈｒａｇｍｔｙｐｅＩｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｆｏｒｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｄｉａｐｈｒａｇｍａｃｃｕｍｕｌａｔｏｒｉｎｔｈｅｇａｓｔｙｐｅＢｅｃａｕｓｅｔｈｅｒｕｂｂｅｒｄｉａｐｈｒａｇｍ［２］ｉｓｌｏｎｇｔｅｒｍｗｏｒｋｉｎｔｈｅｐｅｒｉｏｄｉ

9、ｃｓｔｒｅｓｓｓｔａｔｅ，ｉｔｉｓｅａｓｙｔｏｐｒｏｄｕｃｅｔｈｅｆａｉｌｕｒｅ，ｓｏｔｈｅｍａｉｎｄａｍａｇｅｆｏｒｍｏｆｔｈｅａｃｃｕｍｕｌａｔｏｒｉｓｔｈｅｒｕｂｂｅｒｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎＴｈｅｒｅｆｏｒｅｉｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｃａｒｒｙｏｕｔｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｒｕｂｂｅｒｄｉａｐｈｒａｇｍＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｄｉａｐｈｒａｇｍｏｆｔｈｅｄ

10、ｉａｐｈｒａｇｍａｃｃｕｍｕｌａｔｏｒ，ａｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄａｘｉｓｙｍｍｅｔｒｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ，ａｎｄｔｈｅｎｏｎｌｉｎｅａｒｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅＡＢＡＱＵＳｓｏｌｖｅｒ２ＳｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅＴｈｅｍａｉｎｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｏｆｔｈｅｄｉａｐｈｒａｇｍａｃｃｕｍ

11、ｕｌａｔｏｒｃｏｍｐｒｉｓｅｔｗｏｈｅｍｉｓｐｈｅｒｉｃａｌｓｈｅｌｌｓａｎｄａｒｕｂｂｅｒｄｉａｐｈｒａｇｍＴｗｏｈｏｕｓｉｎｇｓａｒｅｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏａｇａｓｃａｖｉｔｙａｎｄｔｈｅｏｉｌｃａｖｉｔｙｂｙａｎｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅｒｕｂｂｅｒｄｉａｐｈｒａｇｍ，ａｎｄｔｈｅｒｏｌｅｏｆｔｈｅｒｕｂｂｅｒｄｉａｐｈｒａｇｍｉｓｔｏｓｅｐａｒａｔｅｔｈｅｏｉｌａｎｄｔｈｅｇａｓ，ｔｈｅｕｐｐｅｒａｎｄｌｏｗｅｒｃａｓｉｎｇ

12、ｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｒｅｐｒｏｖｉｄｅｄａｎｉｎｔａｋｅｈｏｌｅａｎｄａｎｏｉｌｉｎｌｅｔｈｏｌｅＴｈｅｇｅｏｍｅｔｒｉｃｍｏｄｅｌｉｓｓｈｏｗｎｉｎＦｉｇ１ＴｈｅａｃｃｕｍｕｌａｔｏｒｉｓｂａｓｅｄｏｎＢｏｙｌｅ’ｓｌａｗ，ａｎｄｔｈｅｅｎｅｒｇｙｉｓｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄｂｙｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄｇａｓ，ａｎｄｔｈｅａｃｃｕｍｕｌａｔｏｒｉｓｆｉｒｓｔｆｉｌｌｅｄｗｉｔｈａｐｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｐｒｅｓｓｕｒｅＷｈｅ

13、ｎｔｈｅｓｙｓｔｅｍｏｉｌｐｒｅｓｓｕｒｅｅｘｃｅｅｄｓｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｇａｓｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｔｈｅａｃｃｕｍｕｌａｔｏｒ，ｔｈｅｏｉｌｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄｇａｓｃａｎｂｅｃｏｎｖｅｒｔｅｄｉｎｔｏｔｈｅｇａｓｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎＷｈｅｎｔｈｅｓｙｓｔｅｍｏｉｌｐｒｅｓｓｕｒｅｉｓｌｏｗｅｒｔｈａｎｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｇａｓｐｒｅｓ萬(wàn)方數(shù)據(jù)ｔｈｅｂｕｌｋｍｏｄｕｌｕｓＩｆｔｈｅｔｅｒｍｏｆｔｈｅｓｔｒａｉｎｅｎｅｒｇｙｄ

14、ｅｎｓｉｔｙｆｕｎｃｔｉｏｎｉｓｉｇｎｏｒｅｄｉｎｔｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆｔｈｅｓｔｒａｉｎｅｎｅｒｇｙｄｅｎｓｉｔｙｆｕｎｃｔｉｏｎ，ｔｈｅＭｏｏｎｅｙｆｏｒｍｕｌａｉｓａｃｏｍｐｌｅｔｅｓｅｃｏｎｄａｒｙｔｈｅｏｒｙｆｏｒｓｍａｌｌｓｔｒａｉｎＩｔｃａｎｂｅｅｘｐｌａｉｎｅｄｔｈａｔｔｈｅｄｅｖｉａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＧａｕｓｓｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｍｏｄｅｌａｎｄｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄａｔａｉｎｕｎｉａｘｉａｌｔｅ

15、ｎｓｉｏｎｔｅｓｔ，ｂｕｔｔｈｅｓａｍｅｉｓｔｈｅｃｏｎｓｔａｎｔｓｈｅａｒｍｏｄｕｌｕｓ，ｃａｎｎｏｔｂｅｍｏｒｅａｃｃｕｒａｔｅｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｃａｒｂｏｎｂｌａｃｋｆｉｌｌｅｒｖｕｌｃａｎｉｚｅｄｒｕｂｂｅｒＯｇｄｅｎｓｔｒａｉｎｅｎｅｒｇｙｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ［４］ｉｓａｓｆｏｌｌｏｗｓ：Ｗ＝∑ｎｉ＝１２ｕｉα２ｉ（λαｉ１＋λαｉ２＋λαｉ３－３）＋∑ｎｉ＝１１Ｄｉ（Ｊ－

16、１）２ｉ（６）Ｆｏｒｍｕｌａ（６）：λ，λ２，λ３ｉｓｔｈｅｍａｉｎｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ，ｕｉｆｏｒｅｌａｓｔｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，αｉｆｏｒｔｈｅｃｏｎｓｔａｎｔ，ａｎｄｔｏｍｅｅｔｕｉαｉ＞０，Ｊｆｏｒｖｏｌｕｍｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ＤｉｆｏｒｖｏｌｕｍｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓＯｇｄｅｎｍｏｄｅｌａｎｄｔｈｅＭｏｏｎｅｙＲｉｖｌｉｎｍｏｄｅｌａｒｅｖｅｒｙｓｉｍｉｌａｒ，ｂｕｔｉｎｔｈｅＯｇｄｅｎｍｏｄｅｌ，ｃｏｅｆｆｉｃ

17、ｉｅｎｔｏｆｈｙｐｅｒｅｌａｓｔｉｃｍａｔｅｒｉａｌｎｏｔｎｅｃｅｓｓａｒｉｌｙｉｎｔｅｇｅｒｓ，ａｎｄｔｈｅｒｅｉｓｎ’ｔａｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｐｏｓｉｔｉｖｅｉｎｄｅｘａｎｄｎｅｇａｔｉｖｅｉｎｄｅｘ，ａｌｌｏｗｉｎｇｕｎｐａｉｒｅｄｉｎｄｅｘＢｕｔｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｍｏｄｅｌ，ｔｈｅｒｅｍｕｓｔｂｅｕｉαｉ＞０ＵｓｉｎｇＥｖａｌｕａｔｅｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆＡＢＡＱＵＳｔ

18、ｏｆｉｔｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌＦｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆＭｏｏｎｅｙＲｉｖｌｉｎｍｏｄｅｌａｒｅ：Ｃ１０＝１２６８，Ｃ０１＝－１２６１１，Ｄ１＝０，ａｎｄＯｇｄｅｎｍｏｄｅｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｒｅ：μ１＝－８９０２，α１＝１０５，μ２＝４１５０，α２＝１４６６，μ３＝４９３５，α３＝０５６ＴｈｅｆｉｔｔｅｄｃｕｒｖｅｓａｒｅｓｈｏｗｎｉｎＦｉｇ３ｂｅｌｏｗＦｉｇ３Ｆｉｔｔｉｎｇｃｕｒｖｅｏｆｒｕｂｂｅｒｍａ

19、ｔｅｒｉａｌＴｈｅｒｅｄｌｉｎｅｉｓｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄａｔａｃｕｒｖｅ，ｔｈｅｂｌｕｅｉｓｔｈｅｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｖｅｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｆｉｔｔｅｄｃｕｒｖｅｏｆｆｉｒｓｔｏｒｄｅｒＭｏｏｎｅｙＲｉｖｌｉｎ，ａｎｄｔｈｅｙｅｌｌｏｗｉｓｔｈｅｃｕｒｖｅｏｆｔｈｅｔｈｒｅｅｏｒｄｅｒＯｇｄｅｎＩｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｆｉｔｔｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｔｗｏｏｒｄｅｒａｎｄｔｈｒｅｅｏｒｄｅｒｉｓｈｉｇｈｅ

20、ｒ，ｆｏｒｂｅｔｔｅｒｆｉｔｔｉｎｇｃｕｒｖｅａｎｄｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ，ｔｈｒｅｅｏｒｄｅｒＯｇｄｅｎｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｖｅｍｏｄｅｌｉｓｃｈｏｓｅｎ４Ａｎｉｍｐｌｉｃｉｔｎｏｎｌｉｎｅａｒｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｏｆｒｕｂｂｅｒａｃｃｕｍｕｌａｔｏｒ４１Ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅ

21、ｏｆｃａｖｉｔｙＩｎＡＢＡＱＵＳ，ｗｈｅｎｔｈｅｆｌｕｉｄｅｌｅｍｅｎｔｉｓｕｓｅｄｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅａｉｒｅｌｅｍｅｎｔ，ｉｔｉｓｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｔｈａｔｔｈｅｆｌｕｉｄｃａｎｂｅｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ，ａｎｄａｌｌｆｌｕｉｄｃａｖｉｔｙｉｓａｓｓｕｍｅｄｔｏｂｅａｎｉｄｅａｌｇａｓＴｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｗｈｅｎｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｓｃｏｎｓｔａｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｐｒｅｓｓｕｒｅｆｏｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎ

22、ｔａｌｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｉｎｔｈｅｓｏｌｉｄｍｏｄｅｌｏｆｆｌｕｉｄｅｌｅｍｅｎｔｂｙｅｌｅｍｅｎｔＦ３Ｄ４／Ｆ３Ｄ３ａｎｄｃａｖｉｔｙｓｙｓｔｅｍｍｅｅｔｓｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｔｈａｔｉｓＰ０Ｖｎ０＝Ｐ１Ｖｎ１＝Ｐ２Ｖｎ２Ｉｎｔｈｅｔｗｏｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｍｏｄｅｌ，ｔｈｅｆｌｕｉｄｅｌｅｍｅｎｔｉｓＦａｘ２（ｉｎＦｉｇ４ａｎｄＦｉｇ５）Ｆｉｇ４Ｆ３Ｄ３ｅｌｅｍｅｎｔＦｉｇ５Ｆａｘ２ｅｌｅｍｅｎｔＴｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｔｈ

23、ｅｐｒｅｓｓｕｒｅａｔｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｔｉｍｅｏｆｔｈｅｃａｖｉｔｙｅｌｅｍｅｎｔｃａｕｓｅｓｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｔｈｅｄｉｓｔａｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｎｏｄｅｓｏｆｔｈｅＦａｘ２ｅｌｅｍｅｎｔｔｏｔｈｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｐｏｉｎｔ，ｗｈｉｃｈｌｅａｄｓｔｏｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｉｓｓｈｏｗｎｉｎＦｉｇ６Ｆａｘ２ｅｌｅｍｅｎｔ（Ｌｉｎｅａｒｅｌｅｍｅｎｔ）ａｎｄｔｈｅｃａｖｉｔｙｒｅｆｅ