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標(biāo)題: 橡膠受力變形問(wèn)題 [打印本頁(yè)]
作者: 秦國(guó)士兵 時(shí)間: 2015-5-31 13:59
標(biāo)題: 橡膠受力變形問(wèn)題
, u: Z1 ~; }8 `! [ 各位前輩，小弟剛從事氣密性檢測(cè)行業(yè)，經(jīng)常使用橡膠封堵工件。一直有幾個(gè)疑問(wèn)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(jiǎn)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(méi)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。
$ \$ h; H2 v" i# \/ ~[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(chǎng)粗略測(cè)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？?jī)?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(gòu)書(shū)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(guó)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(ài)，非常感謝。
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作者: LIAOYAO 時(shí)間: 2015-5-31 15:20
去這里問(wèn)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(shuō)，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。3 J5 T4 w+ h2 p; F
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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(méi)有，你需要用伺服壓力機(jī)自己做試驗(yàn)，測(cè)點(diǎn)畫(huà)出該曲線，再用擬合法得到近似的應(yīng)變函數(shù)。& _3 {/ W+ ]2 E
/ ~7 P) Y2 o* w9 B" {5 J8 X7 s& L氣管接頭的密封在發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線上很常見(jiàn)，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。; f4 i9 c4 ?2 O4 h
4 P. i$ ?8 S+ t$ {% r" f有個(gè)德國(guó)公司專門設(shè)計(jì)制作這種管接頭的密封夾具。
作者: 秦國(guó)士兵 時(shí)間: 2015-5-31 18:05
LIAOYAO 發(fā)表于 2015-5-31 15:20 
$ ?3 ^! n# m8 l- X/ ]
去這里問(wèn)看看 http://book.kongfz.com/18459/213972036/
感謝層主，這個(gè)網(wǎng)站我也搜索過(guò)了，沒(méi)找到這家，看來(lái)還是性子急了
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作者: 秦國(guó)士兵 時(shí)間: 2015-5-31 18:09
fmdd 發(fā)表于 2015-5-31 16:55 ' R7 y6 w, X3 Q( l5 s
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(shuō)，其應(yīng)力與變形是非線性的，用普通的解析 ...
# P/ j! A3 o1 K+ Z6 B8 Y 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(gòu)的，下次我去問(wèn)一下。因?yàn)閷?duì)有限元不了解，所以用起來(lái)很困難，用Solidworks自帶的 插件可以做橡膠變形的有限元分析嗎？
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作者: 秦國(guó)士兵 時(shí)間: 2015-5-31 18:12
chencai02 發(fā)表于 2015-5-31 15:33 8 G& g' Q+ W1 ~6 m4 b7 d: f* A9 e: Y
要不要電子版？我有
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。
" f5 r! R7 n( D& g$ B) o/ a8 D
6 n' ]9 K' x: U1 f* n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。$ M4 ~: g2 m; s, n5 \& b
6 F" A/ j9 I1 k2 j4 h( C. Z/ h6 F元素可以決定物質(zhì)有哪些性能，但性能的好壞必須通過(guò)高質(zhì)量的冶煉（金屬）或者混煉（橡膠）來(lái)實(shí)現(xiàn)。
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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。! T2 d4 ?5 U7 K: ~+ s0 d
作者: 441873007 時(shí)間: 2015-6-1 16:41
學(xué)習(xí)了
作者: 秦國(guó)士兵 時(shí)間: 2015-6-1 22:05
拉斯特 發(fā)表于 2015-6-1 11:55 / K4 J9 Z6 w: a' H
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 ...
( [- b7 v5 {' b- H# K是的，因?yàn)閯側(cè)胄校哉趯W(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(wèn)問(wèn)上面表格中的彈性模量能不能作為參考，不需要很精準(zhǔn)？, w# ]& I7 U9 }+ J
作者: 拉斯特 時(shí)間: 2015-6-2 09:10
秦國(guó)士兵 發(fā)表于 2015-6-1 22:05 ( v. \+ g% n, p( O) j8 y
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(wèn)問(wèn)上面表格中的彈性 ...
( G1 ]5 k3 g3 L6 v2 K! N$ o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 Y2 t8 B, ?6 n p% W
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 , v2 |5 G" g- u; }
根據(jù)u值計(jì)算。
贊同
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作者: 水水5 時(shí)間: 2015-6-2 13:53
全美經(jīng)典？
7 `& M$ c# K( }* Y- {. x; Q0 [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(shuō)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(lái)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(lái)的屬性也具有不確定性。光是這些就是一個(gè)研究課題了……
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所以建議樓主學(xué)習(xí)的時(shí)候要針對(duì)你面對(duì)的問(wèn)題，有些東西不要看太深入…… 否則會(huì)瘋掉了……
作者: 秦國(guó)士兵 時(shí)間: 2015-6-2 22:19
陳小黑 發(fā)表于 2015-6-2 20:56
$ p/ h- G9 l1 O9 z- [樓上某大哥說(shuō)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(lái)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 0 X+ {- g( ~: f/ w/ |! k y. F
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(shuō)，其應(yīng)力與變形是非線性的，用普通的解析 ...
求公司名字* m1 c8 h3 F9 T1 x8 Q: j
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作者: jhvsr1 時(shí)間: 2015-6-3 09:19
可以多搜搜相關(guān)變形問(wèn)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(guò)變形，求出接觸正壓力，看是否滿足防水密封等級(jí)。+ U& Z' R+ Q, t4 m, N6 `
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