Discours superficielCAEApplication de la technologie et de la machine d'essai de traction multiaxiale aux produits d'étanchéité automobile

Instrument de détection de fer à grande vitesse

RésuméPour:Cet article présente principalementProduits d'étanchéité en caoutchouc pour automobilesLe développement de la technologie CAE et l'application de la machine d'essai de traction multiaxiale dans l'analyse par éléments finis, grâce à la combinaison des deux technologies, peuvent tirer pleinement parti des options de simulation par ordinateur, réduire les coûts et réduire les cycles de recherche et développement, et progresser de manière ordonnée vers la réalisation de La « voiture verte».

Mots clésPour:Produits d'étanchéité en caoutchouc; Analyse par éléments finis;CAE； étirement isoaxial

Avec le développement continu de la technologie de l'industrie automobile, en particulier avec l'attention accrue du public aux questions environnementales, la demande de nouvelles sources d'énergie et de nouveaux matériaux verts augmente rapidement,Le concept de « voiture verte» est également profondément ancré dans l'esprit, et l'écologisation de l'ensemble de la voiture nécessitera nécessairement un changement vert dans les systèmes et les pièces qu'elle utilise.^[1]- Oui.

Selon l'industrie des bandes d'étanchéité automobileRapport de l'étude de planification "eleven Five", chaque voiture doit consommer en moyenne environ 70 mètres de bande d'étanchéité^[2]Et les exigences des consommateurs pour les bandes d'étanchéité automobile sont également de plus en plus élevées. En plus d'avoir d'excellentes fonctions d'étanchéité et d'isolation environnementale, des exigences pertinentes sont également imposées pour ses propriétés telles que le confort, la sécurité décorative, la durabilité et la protection de l'environnement. Cela rend également la conception structurelle de la future bande d'étanchéité nécessaire pour être plus raisonnable et un meilleur processus.

moderneLa technologie CAE a été largement utilisée dans la recherche et la conception de tous les types de produits, au début de la conception du produit, elle peut aider à l'analyse des défauts et à l'amélioration de la qualité, devenant ainsi la méthode d'analyse de conception courante. En raison de la relation d'assemblage de la bande d'étanchéité automobile est relativement complexe, le produit aura une grande déformation pendant l'utilisation, de sorte que son ingénierie est plus difficile à résoudre que le produit moyen. UtilisationCAE Analytical Design Structure des bandes d'étanchéitéetComportement de déformation sous force,pouvoirPar ordinateurSimulationVérification analytique des contraintes et déformations subies par la bande d'étanchéité lors du chargementetOptimisation des bandes d'étanchéité amélioréesnœudConstruction et conception des matériauxRéduire les coûts de R & D, raccourcir le cycle de R & D, améliorer le niveau du processus de fabrication des produits et l'efficacité de la production. Ces dernières annéesUtilisation de logiciels connexesEffectuer une extrusionDu moule d 'exportationConception des canauxetLes travaux d'analyse des propriétés d'isolation acoustique des bandes d'étanchéité ont commencé à être appliqués.

Actuellement, les bandes d'étanchéité automobile sont principalement en EPDM (EPDM), et élastomères thermoplastiques (TPE), principalement, certains produits sont également adoptésPVCMatériaux.Analyse par éléments finis de la structure de la bande d'étanchéité automobile, selon la bande d'étanchéité et le corps du véhiculeautreFormes d'interaction des composants,pouvoirClassé dans compression, enfichage, glissement, flexion etMultiplesForme Composite- Oui.

Comparer actuellementEntreprise avancée de bande d'étanchéité,RéalisableLa conception et la modification simultanées de la bande d'étanchéité avec la tôle de carrosserie automobile, l'ensemble du processus utilise pleinement la méthode de simulation informatique pour la sélection de la conception, réduisant les coûts et réduisant le cycle de développement.

AvecAutres matériaux métalliquesDifférent, la bande d'étanchéité est essentiellement faite de caoutchouc, la direction moléculaire de la longue chaîne de caoutchouc est distribuée aléatoirement et présenteNon - linéarité typiquematériauxCaractéristiquesEt contre la force, le temps, l'environnement, etc. montrent une forte dépendance, avec le vieillissement des produits apparaîtra le phénomène de durcissement ou de ramollissement. Par conséquent，DansCAEconceptionLorsqueD'abordChoisissez celui qui convient le mieuxModèle de structure des matériaux pour caractériser les propriétés des matériaux, puis en testant le matériau, obtenir une série de paramètres matériels de base,Courbe des caractéristiques des matériaux，Et avecétabliMatériaux modèles obtenir un bon match. SynthèseAnalyse structurelle des bandes d'étanchéité modélisation structurelle et Conditions limitesdeSensibleDegrésFixer des conditions limites raisonnables，Améliorer la précision de la simulation des caractéristiques de déformation de la structure de la bande d'étanchéité, fournir une base de guidage précieuse pour la conception de la structure de la bande d'étanchéité- Oui.

Avec des recherches approfondies sur les relations de composition des matériaux en caoutchouc, de nombreuses théories différentes ont été établies comme modèles de composition des matériaux. InclusMooney RivlinmodèleEt,C. BLe Latz - ImodèleEt,KnowlesmodèleEt,OgdenmodèleEt,YeohModèles, etc.. Lorsque le matériau en caoutchoucDans l'occurrenceGrande déformationLorsqueGénéralement traité comme un matériau superélastique, il peut donc être décrit à l'aide d'un modèle de configuration basé sur la fonction de densité d'énergie de contrainte^[3]- Oui.

Dans研究Relation de structure matérielleSimultanément，Les gens commencent aussiEn vue deComment faire pourmatériauxFaire plus raisonnableEssaisDoncObtenir des courbes plus parfaites et plus réalistes des caractéristiques des matériaux,etVérification de l'applicabilité du modèle de matériau par analyse ultérieure par éléments finis，Réduisez les erreurs et vérifiez la précision avec laquelle les modèles de matériaux expriment les propriétés des matériaux. Il est donc essentiel d'obtenir des données précises et riches sur les matériaux avant l'analyse par éléments finis.

Bande d'étanchéitéMatériaux en caoutchoucDans la pratiqueConditions de travailAu milieuSoumis à la force-DéformationComplexe et variable, toute contrainte unique-L'état de déformation ne simule pas suffisamment la déformation réelle du matériau et nécessite plusieurs“Pure« etLes courbes de matériau à l'état de déformation s'ajustent conjointement au modèle de matériau. Les essais de matériaux en caoutchouc dans le laboratoire comprennent principalement des essais de traction uniaxiale, des essais de cisaillement à plat, des essais de compression uniaxiale, des essais de traction isoaxiale, etc.^[4]- Oui.

Alors que dansEssai de compression uniaxialeLorsqueEn raison de l'échantillon d'essaiAvec plateau d'essaiintervalledeFriction力De sorte que l'échantillon soit en compressionImpossibleLibre et uniformedeExpansion,Par conséquentPrésentéPrésenceÉtat de déformation en compression non pure des déformations en traction et en cisaillement.Et dans ce processusImpossible à déterminerDontCoefficient de frottement,doncLes données d'essai n'ont pas pu être corrigées efficacement. Le single idéalAxesLe rayon de l'échantillon à l'état comprimé augmente uniformément et reste toujours cylindrique, cette caractéristique de déformation étant équivalente à un état soumis à une traction radiale homogène sur la face cylindrique, et donc,L'essai de traction isoaxiale peut être utilisé au lieu de l'essai de compression unidirectionnelle- Oui.

Par exemple, on peut passerCAEL'analyse permet d'évaluer la réponse mécanique de la bande d'étanchéité, la répartition des contraintes lors de l'expérimentation et de l'utilisation, et d'évaluer automatiquement la position de défaillance de la conception de la structure et la performance en fatigue de la structure en toute sécurité grâce à l'analyse des résultats des données d'essai, ce qui permet d'atteindre une prédétermination de la durée de vie du produit.

résumé

ActuellementAnalyse par éléments finis pour les matériaux en caoutchouc, à la maison et à l'étrangertemporairementAbsence de normes uniformes d'essai des matériaux. et par traditionEssaiséquipementEttestPincesImpossible d'obtenir des données d'essai exactes sur la matérialité des matériaux, ce qui empêche d'établir des données précises et détailléesBase de données des matériaux de base et influence la précision des travaux analytiques ultérieurs. Par conséquentAussiBesoin urgentIntroduit dès que possibleUnifiétestLes normes,Utiliser les données d'essai de traction isoaxiale autant que possible，Pour élever efficacementCAEAnalyser l'efficacité et le niveau de conception, réduire les cycles de R & D et améliorer la qualité des produits.

RéférencesPour:

[1] Cai zengwei, Yu hanseng. La montée et le développement de la bande d'étanchéité de voiture verte[j]. Produits spéciaux en caoutchouc, 2002, 23 (6): 40 - 43.

[2] VanAtteindre la hauteur. Tendances de conception des bandes d'étanchéité sur les voitures[j]. Recherche et développement, 2010, (2)：68-69．

[3] Quseibang. Fondements de la mécanique des milieux continus non linéaires[M]. Xi'an: Xi'an Jiaotong University Press, 1989.

[4] Mesure du frottement du caoutchouc et du plastique pour le caoutchouc, Rapport d'essai et d'analyse des produits Axel [EB/OL].

[5] Huang yanmin. Étude d'amélioration structurelle de la bande d'étanchéité de porte de voiture basée sur l'analyse de simulation[D]].Shanghai: Université Jiao Tong de Shanghai,2010.