Page 114 - 《橡塑技术与装备》2023年12期
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橡塑技术与装备 CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT
图 7 不同状态下橡胶堆位移和应力计算曲线
案橡胶堆的位移和应力实测曲线，对比正常橡胶堆，
模拟故障橡胶堆在垂向载荷 141 kN 时曲线出现阶跃， 图 9 橡胶堆试验现场
表明此时橡胶堆出现了金属部件的硬接触而失效。模
拟故障橡胶堆在相同载荷下产生的位移更大，在有效
的弹性区间内承载能力下降。优化结构在同样达到最
大载荷时曲线未产生阶跃，仍能维持与正常橡胶堆接
近的承载力和减振性能。试验结果表明这种优化设计
能够有效缓解橡胶堆塌陷故障导致其功能失效的影响， 图 10 常用优化案例
方案切实有效 [4] 。
金属件的相对滑移从而缓解故障橡胶堆的失效。作为
其延伸，还可通过延长底部隔板或者两种方式相结合
达到类似效果（如图 11）。
图 11 延伸隔板优化示例
图 12 为延长底部隔板优化方案的 FEA 模型，图
图 8 各橡胶堆的位移和应力试验曲线
13 为该方案的位移应力计算曲线与前文中正常橡胶堆
实际对橡胶堆底部结构优化时，针对不同产品的 和模拟故障橡胶堆的 FEA 计算曲线对比，可以看出优
位移应变特性，优化结构不尽相同，同时应结合实际 化改进后橡胶堆的位移应力特性得到了明显改善，曲
安装空间考虑，设置橡胶堆底部不同的形状及高度， 线在 160 kN 左右时存在轻微拐点，此时隔板已触达
图 10 所示是常用的几种优化案例。 底部，之后橡胶堆的最内层橡胶不再起作用，其故障
模式不再扩展，外侧两层橡胶堆继续提供减振作用，
4 其他改进方向 从而阻止了橡胶堆的失效 [5] 。
4.1 隔板结构优化 4.2 胶层结构优化
上述改进方案通过结构上阻挡故障橡胶堆胶层和 除了阻挡橡胶堆胶层和金属件的相对滑移外，还
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