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橡胶受力变形问题

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1#
发表于 2015-5-31 13:59:43 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
5 K+ @" K# S& ^* u9 b6 s
              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:
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。

5 P8 `! g- ?2 g9 D- q
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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# E; r0 r# _- y! p) n

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2#
发表于 2015-5-31 15:20:06 | 只看该作者
去这里问看看 http://book.kongfz.com/18459/213972036/
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3#
发表于 2015-5-31 15:33:38 | 只看该作者
要不要电子版?我有

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楼主说了 “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。” 要字迹清晰  发表于 2015-5-31 16:08
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4#
发表于 2015-5-31 16:55:38 | 只看该作者
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。! A3 ]# `8 n  x2 T$ N, Z4 J" D$ e

- H* J* H$ r- R) ^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。
# c5 _. r! h9 c" R( N9 f( h3 @7 ]. z
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。" v% k4 ?7 J* j/ `. F7 p, I, [& @

# Q. F6 d% j0 E5 m7 Z( _9 K0 r有个德国公司专门设计制作这种管接头的密封夹具。

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5#
 楼主| 发表于 2015-5-31 18:05:49 | 只看该作者
LIAOYAO 发表于 2015-5-31 15:20
; G6 k: l7 G3 ~去这里问看看 http://book.kongfz.com/18459/213972036/

; H# V" N0 Y+ O2 t: @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
( l9 W% ?+ w' K7 _; c1 o7 Y
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6#
 楼主| 发表于 2015-5-31 18:09:56 | 只看该作者
fmdd 发表于 2015-5-31 16:55 ( Q( ]" F- {: {) a8 v. Z" 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 ...
. W7 w& e+ a: ^9 i+ r
      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?
- g+ }" R! d& b# ~: C; y# J9 v2 k# p% {
4 P0 l0 q% @* p7 j3 H* i; U
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7#
 楼主| 发表于 2015-5-31 18:12:06 | 只看该作者
chencai02 发表于 2015-5-31 15:33
7 b8 L6 P  ?4 W( W) R, e4 x6 }要不要电子版?我有

) d& ]% O2 U& |9 Q0 ~! A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。
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8#
发表于 2015-6-1 02:41:55 | 只看该作者
ansys workbench
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9#
发表于 2015-6-1 11:55:09 | 只看该作者
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。5 k7 ]/ s$ P  p
/ w& i% F6 g$ I! `
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。. l( U- k! _  }! |$ n

3 Y3 G7 o' R1 v- j" X+ v! w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。2 D: j8 J7 N& T$ o2 w* m# g2 C
& t# {: b; d1 t% N3 h$ F
所以套用8爷的一句话,设计就是玩的材料与数学。
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10#
发表于 2015-6-1 12:51:18 | 只看该作者
根据u值计算。. Z' H) x- N  U% a& E
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