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标题: 橡胶受力变形问题 [打印本页]
作者: 秦国士兵 时间: 2015-5-31 13:59
标题: 橡胶受力变形问题
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各位前辈，小弟刚从事气密性检测行业，经常使用橡胶封堵工件。一直有几个疑问不明，特此请教各位，希望各位不吝赐教，感激不尽。
1、 橡胶的硬度和弹性模量是否可以转换？我在网上找到如下资料
lgE=0.0198HA-0.5432适用于硬质橡胶；E=(15.75+2.15HA)/(100-HA) 适用于软质橡胶，E是弹性模量，HA是邵氏A硬度。我用EXCEL做了简单表格如下：
[attach]355102[/attach]
这个转换关系正确吗？该表格中的弹性模量单位为MPa，对吗？
2、 橡胶受力后的变形规律。橡胶环受轴向力，其变化情况，尤其是橡胶环外部表面受限制(如下图，泊松比u=0.47)，或橡胶环内部为轴，向外变形两种类型。
小弟愚笨，在网上一直没有找到相关资料，大多数资料是采用有限元软件分析，理解困难。
. K3 A# l- a- V9 f; O3 D[attach]355103[/attach]
上图中，橡胶环受力后，会在内部中间隆起，与金属变形差距较大。隆起高度大概是多少，是否大体满足什么规律？
我在现场粗略测量了一下，橡胶环高度从16减少到10，环中间直径12缩小到9。
是否满足大体满足材料力学(不需要太精准)受压变形中，变形量L1=F*L/(E*A)呢？内径变化是否满足泊松比？
3、 最后请各位推荐一点关于橡胶受力变形的资料，另外求购书籍一本，不论新旧，只要字迹清晰：全美经典《材料力学（第四版）》美国W.J.纳什著，赵志岗译，科学出版社2002年出版。
某宝等网上只有复印版，买了一本字迹太模糊，很多看不清楚。求哪位前辈忍痛割爱，非常感谢。
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作者: LIAOYAO 时间: 2015-5-31 15:20
去这里问看看 http://book.kongfz.com/18459/213972036/
作者: chencai02 时间: 2015-5-31 15:33
要不要电子版？我有
作者: fmdd 时间: 2015-5-31 16:55
橡胶为超弹性材料，同一硬度的橡胶，其弹性模量并不恒定，换句话说，其应力与变形是非线性的，用普通的解析算法是处理不了的，目前做橡胶材料力学计算的，绝大多数都要用有限元方法。
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o( J/ ^7 {. T其应力-应变曲线与材料相关，你需要找材料供应商要数据，如果材料供应商没有，你需要用伺服压力机自己做试验，测点画出该曲线，再用拟合法得到近似的应变函数。5 O: i ]9 p. P( E9 ^
7 M/ [9 J9 b. X2 A+ ]0 N v气管接头的密封在发动机生产线上很常见，你的夹具方案在内部充压时，工件会滑脱，你需要有勾爪锁紧结构将它锁紧，夹具还要能快速释放。
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有个德国公司专门设计制作这种管接头的密封夹具。
作者: 秦国士兵 时间: 2015-5-31 18:05
LIAOYAO 发表于 2015-5-31 15:20 
+ G2 q9 e/ `: N$ x& R% B: d去这里问看看 http://book.kongfz.com/18459/213972036/
9 d, e ~7 X% K9 }' B% x感谢层主，这个网站我也搜索过了，没找到这家，看来还是性子急了; j# f3 U) m. v( n
作者: 秦国士兵 时间: 2015-5-31 18:09
fmdd 发表于 2015-5-31 16:55 * I3 V4 d! \( w7 [" H: b' U
橡胶为超弹性材料，同一硬度的橡胶，其弹性模量并不恒定，换句话说，其应力与变形是非线性的，用普通的解析 ...
* J; T" \) s$ K1 h" ?# d 谢谢层主。上面的夹具是有的，用的是旋压气缸，图中省略了。我们公司的橡胶元件是在淘宝上订购的，下次我去问一下。因为对有限元不了解，所以用起来很困难，用Solidworks自带的 插件可以做橡胶变形的有限元分析吗？
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作者: 秦国士兵 时间: 2015-5-31 18:12
chencai02 发表于 2015-5-31 15:33
0 j9 G3 {" `( D: b要不要电子版？我有
. U) f* b1 |# X: B/ f谢谢，我已经有了。我就是看必威体育网址中分享的电子版，才想到买本纸质的看一看的，结果都不是很清晰，尤其是符号下标，都不清楚。
作者: 郝奇吾乃 时间: 2015-6-1 02:41
ansys workbench
作者: 拉斯特 时间: 2015-6-1 11:55
橡胶的结构决定了其力学特性，很多不同分子量的分子缠绕在一起，有范德华力，硫化以后产生的力，里面的添加剂可以提升某些性能，比较C，就可以增加硬度，提高硬度等等。" F6 C- d; }0 ]- T _5 M
7 v# T& h: c' l# b# i: D R
就像金属一样，添加不同的元素就可以达到某些特性，比如镍，可以细化晶粒，Mo可以增加红硬性。
+ Z; ^$ W, {" `5 F1 o) y+ m
! W" ?- Z2 k% Q9 S- e) F: f元素可以决定物质有哪些性能，但性能的好坏必须通过高质量的冶炼（金属）或者混炼（橡胶）来实现。# p* m; I, m( M/ \
5 X& G, ?/ B. U所以套用8爷的一句话，设计就是玩的材料与数学。
作者: 冷水黄金 时间: 2015-6-1 12:51
根据u值计算。
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作者: 441873007 时间: 2015-6-1 16:41
学习了
作者: 秦国士兵 时间: 2015-6-1 22:05
拉斯特 发表于 2015-6-1 11:55 8 n4 V0 Z" s4 ^- `+ S
橡胶的结构决定了其力学特性，很多不同分子量的分子缠绕在一起，有范德华力，硫化以后产生的力，里面的添加 ...
是的，因为刚入行，所以正在学习此类知识。但是现在就要用关于橡胶类的知识，所以想问问上面表格中的弹性模量能不能作为参考，不需要很精准？
& L. }+ Y% V+ e6 v- y2 R) U
作者: 拉斯特 时间: 2015-6-2 09:10
秦国士兵 发表于 2015-6-1 22:05 & G' [0 O8 N& Y% u. L
是的，因为刚入行，所以正在学习此类知识。但是现在就要用关于橡胶类的知识，所以想问问上面表格中的弹性 ...
* s* l5 c8 D I7 Q0 @: j不是很精准，因为非线性是应变与应力不是线性关系
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作者: 初涉池中 时间: 2015-6-2 09:29
冷水黄金 发表于 2015-6-1 12:51 + v0 G8 E" @1 f- y6 T
根据u值计算。
赞同+ ~5 e/ A$ A: S6 j
作者: 水水5 时间: 2015-6-2 13:53
全美经典？6 e, \7 G* }9 X0 a3 i
我有苏-别辽耶夫的材料力学，你要不要？我看着可以，重点是金属材料。
作者: 陈小黑 时间: 2015-6-2 20:56
楼上某大哥说的对，橡胶具有粘弹性，其模量会随着温度和频率改变，不是线性的，其模型很复杂，小弟现在在研究的就是粘弹性材料的分析，光是要得出材料主曲线就很麻烦，不仅涉及到时温等效之类的原理，出来的曲线还会用到很多不同的曲线拟合方法去建模。这里面用到很多经验公式，出来的属性也具有不确定性。光是这些就是一个研究课题了……, a7 T$ K3 `* E" \' E
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所以建议楼主学习的时候要针对你面对的问题，有些东西不要看太深入…… 否则会疯掉了……
作者: 秦国士兵 时间: 2015-6-2 22:19
陈小黑 发表于 2015-6-2 20:56 $ K$ X* r& U: E$ }2 h) s; T
楼上某大哥说的对，橡胶具有粘弹性，其模量会随着温度和频率改变，不是线性的，其模型很复杂，小弟现在在研 ...
是的，要学习的太多，橡胶类的看来只能先靠经验估算了
作者: 生理盐水 时间: 2015-6-3 08:17
fmdd 发表于 2015-5-31 16:55
8 o3 D$ d8 W) a& I+ z橡胶为超弹性材料，同一硬度的橡胶，其弹性模量并不恒定，换句话说，其应力与变形是非线性的，用普通的解析 ...
求公司名字
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作者: jhvsr1 时间: 2015-6-3 09:19
可以多搜搜相关变形问题的解决方案啊
作者: potato0011 时间: 2015-6-3 15:10
我现在的理解是通过变形，求出接触正压力，看是否满足防水密封等级。
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