機(jī)械社區(qū)
標(biāo)題: 橡膠受力變形問題 [打印本頁]
作者: 秦國士兵 時(shí)間: 2015-5-31 13:59
標(biāo)題: 橡膠受力變形問題
$ S. n& e6 Z* C1 |0 v# P& i" E 各位前輩，小弟剛從事氣密性檢測行業(yè)，經(jīng)常使用橡膠封堵工件。一直有幾個(gè)疑問不明，特此請(qǐng)教各位，希望各位不吝賜教，感激不盡。
1、 橡膠的硬度和彈性模量是否可以轉(zhuǎn)換？我在網(wǎng)上找到如下資料
lgE=0.0198HA-0.5432適用于硬質(zhì)橡膠；E=(15.75+2.15HA)/(100-HA) 適用于軟質(zhì)橡膠，E是彈性模量，HA是邵氏A硬度。我用EXCEL做了簡單表格如下：
[attach]355102[/attach]
這個(gè)轉(zhuǎn)換關(guān)系正確嗎？該表格中的彈性模量單位為MPa，對(duì)嗎？
2、 橡膠受力后的變形規(guī)律。橡膠環(huán)受軸向力，其變化情況，尤其是橡膠環(huán)外部表面受限制(如下圖，泊松比u=0.47)，或橡膠環(huán)內(nèi)部為軸，向外變形兩種類型。
小弟愚笨，在網(wǎng)上一直沒有找到相關(guān)資料，大多數(shù)資料是采用有限元軟件分析，理解困難。
: z0 u% ^ n( {, b) m! ^4 I7 d4 s) V[attach]355103[/attach]
上圖中，橡膠環(huán)受力后，會(huì)在內(nèi)部中間隆起，與金屬變形差距較大。隆起高度大概是多少，是否大體滿足什么規(guī)律？
我在現(xiàn)場粗略測量了一下，橡膠環(huán)高度從16減少到10，環(huán)中間直徑12縮小到9。
是否滿足大體滿足材料力學(xué)(不需要太精準(zhǔn))受壓變形中，變形量L1=F*L/(E*A)呢？內(nèi)徑變化是否滿足泊松比？
3、 最后請(qǐng)各位推薦一點(diǎn)關(guān)于橡膠受力變形的資料，另外求購書籍一本，不論新舊，只要字跡清晰：全美經(jīng)典《材料力學(xué)（第四版）》美國W.J.納什著，趙志崗譯，科學(xué)出版社2002年出版。
某寶等網(wǎng)上只有復(fù)印版，買了一本字跡太模糊，很多看不清楚。求哪位前輩忍痛割愛，非常感謝。
: n$ h0 y1 N. g, B. y/ p
( h: @# u+ u* W) ]$ M. T8 j1 n' Y
作者: LIAOYAO 時(shí)間: 2015-5-31 15:20
去這里問看看 http://book.kongfz.com/18459/213972036/
作者: chencai02 時(shí)間: 2015-5-31 15:33
要不要電子版？我有
作者: fmdd 時(shí)間: 2015-5-31 16:55
橡膠為超彈性材料，同一硬度的橡膠，其彈性模量并不恒定，換句話說，其應(yīng)力與變形是非線性的，用普通的解析算法是處理不了的，目前做橡膠材料力學(xué)計(jì)算的，絕大多數(shù)都要用有限元方法。5 `! Y$ U. B* d
# |8 k7 V* @ w2 V1 T; N其應(yīng)力-應(yīng)變曲線與材料相關(guān)，你需要找材料供應(yīng)商要數(shù)據(jù)，如果材料供應(yīng)商沒有，你需要用伺服壓力機(jī)自己做試驗(yàn)，測點(diǎn)畫出該曲線，再用擬合法得到近似的應(yīng)變函數(shù)。( R* h# W$ t% q
' e- A5 R* s" f氣管接頭的密封在發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線上很常見，你的夾具方案在內(nèi)部充壓時(shí)，工件會(huì)滑脫，你需要有勾爪鎖緊結(jié)構(gòu)將它鎖緊，夾具還要能快速釋放。
* R( S, \7 u, V- k! ^ O1 A% `, c% s, y) D2 E
有個(gè)德國公司專門設(shè)計(jì)制作這種管接頭的密封夾具。
作者: 秦國士兵 時(shí)間: 2015-5-31 18:05
LIAOYAO 發(fā)表于 2015-5-31 15:20 
& \# v/ w$ @$ R9 q8 ~1 M8 i去這里問看看 http://book.kongfz.com/18459/213972036/
' A3 O) Z& m. G4 m感謝層主，這個(gè)網(wǎng)站我也搜索過了，沒找到這家，看來還是性子急了6 ?# U: U( ^7 j2 S2 \+ P
作者: 秦國士兵 時(shí)間: 2015-5-31 18:09
fmdd 發(fā)表于 2015-5-31 16:55 / r, m7 C8 c4 e$ h: x$ z t
橡膠為超彈性材料，同一硬度的橡膠，其彈性模量并不恒定，換句話說，其應(yīng)力與變形是非線性的，用普通的解析 ...
謝謝層主。上面的夾具是有的，用的是旋壓氣缸，圖中省略了。我們公司的橡膠元件是在淘寶上訂購的，下次我去問一下。因?yàn)閷?duì)有限元不了解，所以用起來很困難，用Solidworks自帶的 插件可以做橡膠變形的有限元分析嗎？- G' f6 e" k6 h, x G, W4 {
2 K9 r9 a' \" v8 N, k- Y, G
, m9 E1 v8 X4 M9 U0 q5 A2 u \
作者: 秦國士兵 時(shí)間: 2015-5-31 18:12
chencai02 發(fā)表于 2015-5-31 15:33
5 m7 v8 `+ S2 j0 V3 |3 Z要不要電子版？我有
# X. y8 s/ s& ^% y! W謝謝，我已經(jīng)有了。我就是看社區(qū)中分享的電子版，才想到買本紙質(zhì)的看一看的，結(jié)果都不是很清晰，尤其是符號(hào)下標(biāo)，都不清楚。
作者: 郝奇吾乃 時(shí)間: 2015-6-1 02:41
ansys workbench
作者: 拉斯特 時(shí)間: 2015-6-1 11:55
橡膠的結(jié)構(gòu)決定了其力學(xué)特性，很多不同分子量的分子纏繞在一起，有范德華力，硫化以后產(chǎn)生的力，里面的添加劑可以提升某些性能，比較C，就可以增加硬度，提高硬度等等。
$ R% x+ G7 Y3 O5 j% F" F, ?
# u/ p7 x, H& b9 Y6 n( T0 \就像金屬一樣，添加不同的元素就可以達(dá)到某些特性，比如鎳，可以細(xì)化晶粒，Mo可以增加紅硬性。7 N8 U$ l' z1 }, S" S" {, d
1 N, A/ X% n7 g- ]* o C4 U元素可以決定物質(zhì)有哪些性能，但性能的好壞必須通過高質(zhì)量的冶煉（金屬）或者混煉（橡膠）來實(shí)現(xiàn)。$ R6 m- J2 J8 h' }' Q: d$ z$ ^
1 F! ~7 z) [' ~所以套用8爺?shù)囊痪湓?，設(shè)計(jì)就是玩的材料與數(shù)學(xué)。
作者: 冷水黃金 時(shí)間: 2015-6-1 12:51
根據(jù)u值計(jì)算。
& h& E4 i U! h% K( V$ { D
作者: 441873007 時(shí)間: 2015-6-1 16:41
學(xué)習(xí)了
作者: 秦國士兵 時(shí)間: 2015-6-1 22:05
拉斯特 發(fā)表于 2015-6-1 11:55
% f. r0 n, t0 Q9 q+ C橡膠的結(jié)構(gòu)決定了其力學(xué)特性，很多不同分子量的分子纏繞在一起，有范德華力，硫化以后產(chǎn)生的力，里面的添加 ...
是的，因?yàn)閯側(cè)胄?，所以正在學(xué)習(xí)此類知識(shí)。但是現(xiàn)在就要用關(guān)于橡膠類的知識(shí)，所以想問問上面表格中的彈性模量能不能作為參考，不需要很精準(zhǔn)？0 h2 g5 o8 A# U8 m- {
作者: 拉斯特 時(shí)間: 2015-6-2 09:10
秦國士兵 發(fā)表于 2015-6-1 22:05 2 E# ^3 A0 f3 R. M! w$ C h
是的，因?yàn)閯側(cè)胄?，所以正在學(xué)習(xí)此類知識(shí)。但是現(xiàn)在就要用關(guān)于橡膠類的知識(shí)，所以想問問上面表格中的彈性 ...
不是很精準(zhǔn)，因?yàn)榉蔷€性是應(yīng)變與應(yīng)力不是線性關(guān)系
4 w: F2 x Q( h2 A7 |+ V6 g& l
作者: 初涉池中 時(shí)間: 2015-6-2 09:29
冷水黃金 發(fā)表于 2015-6-1 12:51 ) T* r8 `- O( z4 s
根據(jù)u值計(jì)算。
贊同 [+ V0 H8 V" l
作者: 水水5 時(shí)間: 2015-6-2 13:53
全美經(jīng)典？. G5 ^; ]& m+ c, x0 t) p# m
我有蘇-別遼耶夫的材料力學(xué)，你要不要？我看著可以，重點(diǎn)是金屬材料。
作者: 陳小黑 時(shí)間: 2015-6-2 20:56
樓上某大哥說的對(duì)，橡膠具有粘彈性，其模量會(huì)隨著溫度和頻率改變，不是線性的，其模型很復(fù)雜，小弟現(xiàn)在在研究的就是粘彈性材料的分析，光是要得出材料主曲線就很麻煩，不僅涉及到時(shí)溫等效之類的原理，出來的曲線還會(huì)用到很多不同的曲線擬合方法去建模。這里面用到很多經(jīng)驗(yàn)公式，出來的屬性也具有不確定性。光是這些就是一個(gè)研究課題了……
# c2 E7 j# K" f4 _6 _) E
/ h) M, _2 Q5 b1 v所以建議樓主學(xué)習(xí)的時(shí)候要針對(duì)你面對(duì)的問題，有些東西不要看太深入…… 否則會(huì)瘋掉了……
作者: 秦國士兵 時(shí)間: 2015-6-2 22:19
陳小黑 發(fā)表于 2015-6-2 20:56
, X- |: I2 i$ o1 M$ S樓上某大哥說的對(duì)，橡膠具有粘彈性，其模量會(huì)隨著溫度和頻率改變，不是線性的，其模型很復(fù)雜，小弟現(xiàn)在在研 ...
是的，要學(xué)習(xí)的太多，橡膠類的看來只能先靠經(jīng)驗(yàn)估算了
作者: 生理鹽水 時(shí)間: 2015-6-3 08:17
fmdd 發(fā)表于 2015-5-31 16:55
9 U/ Y. h4 L5 u& _0 b( }- o橡膠為超彈性材料，同一硬度的橡膠，其彈性模量并不恒定，換句話說，其應(yīng)力與變形是非線性的，用普通的解析 ...
求公司名字8 @8 q$ T/ n/ e! \$ _
?。?！3 S, R, C9 ]4 C: k
作者: jhvsr1 時(shí)間: 2015-6-3 09:19
可以多搜搜相關(guān)變形問題的解決方案啊
作者: potato0011 時(shí)間: 2015-6-3 15:10
我現(xiàn)在的理解是通過變形，求出接觸正壓力，看是否滿足防水密封等級(jí)。
% {! F# i5 n a3 }; P9 l( X
| 歡迎光臨 機(jī)械社區(qū) (http://www.xa-space.com/) |
Powered by Discuz! X3.5 |