容積和有效面積變化率是橡膠氣囊剛度的影響因

來源：上海松夏減震器有限公司日期：2020-08-24 14:57

容積和有效面積變化率是橡膠氣囊剛度的影響因。橡膠氣囊是一種由有簾線的橡膠囊和充入其內(nèi)腔的壓縮空氣所組成的非金屬彈性元件，其隔振性能主要受到剛度特性、頻率特性和阻尼特性的影響。尤其是其剛度特性，一致是研究熱點之一，結(jié)構(gòu)設(shè)計中，往往先根據(jù)初步的剛度需求進行設(shè)計?！　?/div>

設(shè)橡膠氣囊膠囊內(nèi)的氣體為理想氣體，橡膠氣囊受到垂直載荷F的作用，此時內(nèi)部的絕對氣壓為P，外部氣壓為Pa，則有以下關(guān)系式：F=（P-Pa）Ae（1）　　PVn=P0Vn 0=const（2）　　式中：Ae——橡膠氣囊的有效面積；多變指數(shù)，與氣體的流動速度相關(guān)，緩慢流動時相當于等溫過程，n=1；快速流動時接近絕熱過程，n=1.4，一般情況下，n=1.3～1.38；　　P0、V0——為橡膠氣囊處于靜平衡位置的內(nèi)部氣體的絕對壓力和容積?！　?/div>

由式（1）、式（2）可得：F=（P0Vn 0-Pa）Ae（3）將式（3）對橡膠氣囊的垂直位移S求導(dǎo)數(shù)，其中Ae=-dV/dS，負號表示橡膠氣囊受載荷壓縮時容積減少，則可得橡膠氣囊的垂直剛度公式：K=（P0Vn 0Nn-Pa）（dAe/dS）-Aen P0Vn 0Nn+1（dV/dS）（4）由上述可知橡膠氣囊剛度的影響因素有兩個，容積變化率和有效面積變化率。通過添加附加氣室可以改變?nèi)莘e變化率；通過改變橡膠氣囊的結(jié)構(gòu)可以控制有效面積變化率，則可以進一步降低橡膠氣囊的剛度。顯然，常規(guī)橡膠氣囊剛度計算中，將問題進行了諸多簡化，可用于初期的橡膠氣囊設(shè)計，但并未考慮實際結(jié)構(gòu)和工況中的諸多因素影響，與實際情況有一定偏差，利用有限元分析進行剛度求解是十分必要的。