华南理工大学学报(自然科学版)

作者：李旻, 姚棋水

单位：华南理工大学 机械与汽车工程学院，广东 广州 510640

关键词：橡胶隔振器,疲劳寿命,有限元分析,耐久性试验,功率谱密度

基金：国家自然科学基金资助项目(12272137)

为探寻有效的随机振动下橡胶隔振器疲劳寿命计算方法，以某电动汽车空调压缩机橡胶隔振器为研究对象，开展隔振器路谱采集试验，获得隔振器主动端的加速度时间历程信号。利用傅里叶变换方法将加速度信号转变为加速度功率谱密度，以加速度功率谱密度作为载荷输入，在变温恒湿环境下开展了压缩机橡胶隔振器的随机振动试验，观察到橡胶隔振器主簧部位出现开裂现象。建立了橡胶隔振器的有限元模型，开展了静态特性试验，静态刚度仿真值与试验值相对误差在±5%以内，验证了有限元模型的有效性。利用ABAQUS进行了单位载荷下橡胶隔振器的频率响应分析，提取橡胶单元应力响应功率谱密度并导入Fe-safe中，以加速度功率谱密度为载荷输入，计算隔振器的疲劳寿命，计算结果与随机振动台架试验结果的相对误差仅为2.5%，并可有效预测橡胶隔振器橡胶单元的疲劳危险位置。最后，通过对橡胶隔振器进行结构改进，使其疲劳寿命延长至改进前的2.8倍，满足了疲劳寿命设计要求。该文研究结果有利于缩短橡胶隔振器的产品设计周期，降低样件试验成本。

来源：2024年第12期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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