橡膠減震的案例
今晚直播 | 基于ABAQUS的橡膠減震件剛度分析
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為了提高仿真工程師、高校師生實際工程能力，技術鄰特開展2021年ABAQUS系列直播課，我們甄選了四個熱門方向（巖土、二次開發、橡膠分析、混凝土）的基礎入門課，助力小伙伴們夯實有限元基礎。
第三期直播《基于ABAQUS的橡膠減震件剛度分析》將于今晚開啟，歡迎大家關注學習！
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橡膠材料由于其獨特的物理和化學的特性（如超彈性，粘彈性且柔軟性、耐磨性、絕緣性和阻隔性等），使得其在工程上得到了非常廣泛應用，這一點在汽車行業尤為明顯。縱觀過去近200年的歷史，硫化橡膠的誕生直接推動了汽車革命。
如今在我們的汽車中，橡膠制品早已是“汽車的半條命”。就拿我們常見的桑塔納轎車來說，其就擁有270多個橡膠密封制品，而這些橡膠組件的性能直接決定了汽車的性能和安全。
展開 減震橡膠知識及應用
減震橡膠知識及應用.doc
現實生活中振動無處不在,振動的現象是不容忽視也是不可缺少的,人們一直致力于振動的產生,控制和消除的研究,所有的物體的振動都會產生聲音,如果沒有振動就不會有音樂,人類也無法進行語言交流了.但是振動也會對人們的生活產生許多不利的影響,如:共振會導致裝置的損壞,噪音會影響人類的生活環境等.怎樣將振動對人們產生的不利影響減到最小,是當前減震技術發展和追求的方向.
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汽車懸架有限元分析
為降低建模難度，我們將彈簧簡化，用彈簧單元代替實體彈簧，減震器中的減振裝置采用Connector單元來進行簡化，采用簡化單元，既降低了建模的難度，又能更好的改善計算的收斂性問題。
3. 考慮到模型是個對稱結構，為降低計算難度，我們采用了二分之一的模型來進行有限元分析。
有限元模型、連接關系、邊界及載荷的構建
根據實際工況運轉情況構建有限元模型如下：
建模難點-減震器
在進行減震器建模前，應先了解其基本運轉過程，再考慮其有限元模型的構建；減震器中，主要起作用的有三方面：一是底部氣動活塞裝置，通過壓縮氣體進行減震；二是頂部的彈簧裝置，通過壓縮，拉伸彈簧減震；三是頂部橡膠件，通過壓縮、拉伸橡膠減震；這三方面分別通過Connector及彈簧連接進行簡化，具體操作如下：
1.氣動裝置簡化（圖1所示）——Connector
圖一
加好了就是下面的樣子：
2.彈簧單元的創建方法——spring/dashpots
加好了就是下面的樣子：
球形連接（約束平移釋放旋轉）—圖2 所示
圖二
在靜力分析過程中，考慮到球面接觸在計算中比較難收斂的情況下，我們將球面接觸簡化，通過connector建立球接關系。
創建方法如下：
加好了就是下面的樣子：
軸承連接（唯一方向旋轉）——鉸接
彈簧單元與Connector總結
1.Abaqus中彈簧單元是實體彈簧的一種簡化形式，通過建立彈簧單元來等效實體彈簧，這樣做的好處就在于abaqus隱式計算當中能夠減少彈簧接觸問題，有效地解決計算收斂性問題。
2.Connector也是abaqus中對部件的簡化形式，在此汽車懸架分析中，用到connector的地方有三處處，一是減震器的活塞裝置，二是減震器中的緩沖橡膠，還有就是鉸接及球接。
展開 揭秘日常用品的機械原理動圖
跑步機傳送帶在12公斤重的鋼棍上快速穩定運動，這些鋼棍下是4個軸承，能夠保證它穩速轉動
6個橡膠減震杠吸附在底部位置，作為避震器，減少腳對傳送帶產生的震動
底板上是一個2.5厘米厚的跑板，外部上蠟，尾部用鉸鏈固定住，為跑步提供穩固的表面，可以減少對膝關節的傷害
滾軸需要保持堅固，確保每次跑者的腳踩到傳送帶，能夠記錄跑者的步頻。通過電腦操控臺，可以設置預期跑速，每次腳重重踩在跑板上，傳送帶就開始減速，驅動器同時工作，立馬抵消減速帶來的影響
電子控制器能夠探測出步速的變化，然后發出命令，讓發動機加速轉動，這樣傳送帶就能恢復預設速度，讓跑步機與跑者的步幅相匹配，跑者全程都感到輕松暢快
6.最新的科技是如何協助黑膠唱機裝逼的？
黑膠唱機內240個精密部件協同工作
兩個聯鎖鋅合金唱片母盤，能夠完美保持極度穩定，唱針精準讀取唱片
精碳制成的唱針，操控讀取著這些細微的起伏，將唱片上的突出凹進的點變成音樂
唱針固定在唱臂的末端，唱針在前后左右運動時，線圈在兩個磁鐵之間轉動，會產生電流，這個電流會驅動擴音器和喇叭，發出經典優美的聲音
來源：機械微學
展開 
Endurica軟件下載與獲取指南：橡膠疲勞壽命仿真的專業工具
以下是一些典型應用場景：
1
輪胎行業：精準預測輪胎在復雜工況下的疲勞壽命，優化產品設計
2
密封件領域：分析橡膠密封件的耐久性能，提升產品可靠性
3
減震部件：評估橡膠減震元件在循環載荷下的使用壽命
點擊查看Enduirica應用案例詳細說明
不確定Endurica是否完美契合您的需求？我們可以為您提供一個快速的初步評估。
掃描下方二維碼，簡要告知您的應用場景，我們的咨詢顧問將據此做出初步判斷，并為您安排專屬的技術演示與深度對接。
☆ END ☆
8種常見機械的機械原理
跑步機傳送帶在12公斤重的鋼棍上快速穩定運動，這些鋼棍下是4個軸承，能夠保證它穩速轉動
6個橡膠減震杠吸附在底部位置，作為避震器，減少腳對傳送帶產生的震動
底板上是一個2.5厘米厚的跑板，外部上蠟，尾部用鉸鏈固定住，為跑步提供穩固的表面，可以減少對膝關節的傷害
滾軸需要保持堅固，確保每次跑者的腳踩到傳送帶，能夠記錄跑者的步頻。通過電腦操控臺，可以設置預期跑速，每次腳重重踩在跑板上，傳送帶就開始減速，驅動器同時工作，立馬抵消減速帶來的影響
電子控制器能夠探測出步速的變化，然后發出命令，讓發動機加速轉動，這樣傳送帶就能恢復預設速度，讓跑步機與跑者的步幅相匹配，跑者全程都感到輕松暢快
幾百米長的釣魚線又是怎么卷起來的？釣魚線的超輕鋁合金框架下，有141個精密的構成元件
魚線采用540多米長的特殊編織線，能夠承重65公斤
內部的不銹鋼珠圍繞著軸承轉動，速度為10000次/分鐘
而精密齒輪轉動曲柄帶起運動，可以收回釣魚線
卷尺是怎么把幾米長的金屬卷起來的？在卷尺堅硬的塑料外殼下，26個部件協同工作，上緊的盤簧能夠讓卷尺準確無誤的測出數據
套鉤可以在不弄斷金屬片的前提下，勾住金屬片，上緊的盤簧在遇到摩擦的一瞬間就能吸住金屬片
在卷尺片的尾部，金屬條與其相貼合，長度與卷尺片等長
由于金屬條纏繞在中心輪軸上，這就變成了一個強力的彈簧了，當卷尺拉出的越多，彈簧的壓力就越大，只要一放開扣鎖，彈簧需要回位，卷尺葉就立馬跟著收進去了為什么電鋸的鏈條時速70公里還不斷？電鋸中數以萬計的部件協作工作
一個小巧輕便的活塞，驅動著堅硬的機軸
三聯動鏈條能夠保持每小時70公里的速度
在外部有33個剃刀般尖銳的切齒，能夠鋸開世界上最硬的木頭
但電鋸的威力并不是來自切齒，而是來自薄薄的被叫做“導向桿”的金屬片，鏈條就纏在它邊緣。
展開 橡膠脫模劑-汽車橡膠制品的應用
近年來，為提高汽車的安全性，舒適性和操作性，汽車用減震橡膠制品的品種和數量不斷增多，一輛轎車上裝配的減震橡膠制品數量己達50至60件。
直播 | ABAQUS二次開發入門和工具
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為了提高仿真工程師、高校師生實際工程能力，技術鄰特開展2021年ABAQUS系列直播課，我們甄選了四個熱門方向（巖土、二次開發、橡膠分析、混凝土）的基礎入門課，助力小伙伴們夯實有限元基礎。
第四期直播《基于ABAQUS的橡膠減震件剛度分析》以開啟報名，歡迎大家關注學習！
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Abaqus是當今最流行的通用結構有限元軟件之一，以其強大的非線性和良好的用戶體驗著稱。
但在實際工程應用中，設計對象專業針對性強，通用的工具軟件往往解決不了專業問題，需要通過二次開發對商業軟件進行定制和優化，集成高精度的計算方法和專有技術，以更好的解決專業問題，也可以形成自主品牌的CAE工具。
Abaqus的二次開發總體分為：
（1） 基于Python語言的前后處理二次開發；
（2） 基于Fortran語言的求解器用戶子程序的二次開發。
本次直播主要針對這兩部分的開發做一個總體入門介紹，同時，為克服子程序調試、環境配置困難及Fortran編程復雜等問題，我們直播中也將介紹兩款便捷的子程序開發工具iSolver和DUS，可預先下載使用。
展開 數據驅動設計（DDD）模塊：RecurDyn與AI的深度融合，重新定義仿真未來
相關名詞解釋
組件組（Component Group）
是什么：你要簡化的零件（比如橡膠減震器）+ 它的連接點（比如和車架/車輪接觸的位置）
怎么做：選中零件→標記連接點→打包成組
元模型
作用：連接點處的“力-位移”關系速查表
生成過程：讓零件變形100種姿勢 → 記錄每種姿勢的反作用力 → 訓練AI總結規律
虛擬體（Dummy Body）
為什么需要：零件被替換后，需要“配重塊”保持重量平衡（就像拍電影用假人代替演員完成危險動作）
2. 選擇創建元模型方法（FMM/PMM）
FMM（全因子元模型）
PMM（智能元模型）
核心原理
基于全因子實驗設計（Full Factorial DOE），均勻采樣所有變量組合，生成網格化數據點。
采用智能采樣（如拉丁超立方LHD）和AI模型（多項式回歸/神經網絡），動態優化數據分布。
適用場景
低維度（≤4變量）、線性或弱非線性問題（如小變形彈性體）。
高維度、強非線性問題（如大變形橡膠件、接觸摩擦復雜系統）。
計算效率
? 變量少時高效，樣本量隨變量數指數增長，變量多時計算成本驟升。
? 通過稀疏采樣減少實驗量（樣本量≈10×變量數），高維問題效率優勢顯著。
展開 300噸自卸車：HyperWorks在日立重卡制造的應用
“比如說：我們尋求傳力路徑時使用OptiStruct；如果想查看超彈性材料特性，如橡膠減震器時，我們可以使用ABAQUS；如果想了解鋼結構特性，我們可以使用顯式程序LS-DYNA。所有的這些都將運行在HyperWorks的框架下，這使得我們的工作更加高效”。
“除此之外，我們與Altair公司之間的合作關系，也是選擇HyperWorks軟件的重要因素。”Tempelman說，“許多軟 件公司來我們公司介紹時說，‘這是我們的軟件，如果有什么問題請撥打我的電話。’其實這并不奏效，但我知道，如果我撥打Altair技術支持熱線，或是發郵件我將會獲得很好的技術支持。這對日立和我來說都是非常重要的。”
“我們成功的秘訣就是擁有一支好的團隊和選擇一款好的工具。”
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展開 關于橡膠材料性能清單
7、靜剛度4kg/mm應該對應橡膠邵氏硬度多少度：靜剛度是對產品成品的整體彈性特新來說的，每壓縮1毫米需要4公斤力，和產品截面和高度都相關聯，而邵氏硬度是描述橡膠材料本身軟硬程度的一個測量表述值，如果產品結構確定了，那么可以調整橡膠硬度來滿足4Kg/mm，反之如果確定了使用什么硬度的材料，那么可以調整產品的結構尺寸來達到靜剛度規定值，顯然，把這個試驗調試交給橡膠生產廠來做更方便，設計使用方只需要靜剛度結果進行驗收。一般設計時用邵氏A60度值時的彈性模量來做設計計算，出現不大的偏差由生產來調整。可以向橡膠生產廠索要直徑10毫米高10毫米的試粒樣品來自行測定該硬度橡膠的彈性模量
8、減震橡膠的作用:代替金屬彈簧起到消振,吸振作用.其主要的性能要求在靜剛度、動剛度、耐久性能上。
減震橡膠的特點:(與金屬彈簧相比膠) ；
①橡膠是由多種材料相組合而成,同一種形狀通過材料調整可以擁有不同的性能.；
②橡膠內部分子之間的摩擦使它擁有一定的阻尼性能,即運動的滯后性(受力過程中橡膠的變形滯后于橡膠的應力).；
③橡膠在壓縮、剪切、拉伸過程中都會產生不同的彈性系數。
轉自CAE技術聯盟微信平臺
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40年，高分子材料讓“國防”戰力更強！
超高相對分子質量聚乙烯纖維國內需求結構
特種橡膠種類漸多
所謂特種橡膠，主要包括氯丁橡膠、丁腈橡膠、氟橡膠、硅橡膠等。特種橡膠制品的彈性和密封性極佳，在武器裝備關鍵部位中往往能見到他們的身影。例如，導彈和運載火箭發動機、推進劑管路活門、儀器艙、控制系統以及發射系統會使用特種橡膠。殲擊機、運輸機、轟炸機等貯存燃料油的容器是用特種橡膠制作的軟油箱，防止介質泄漏要用O形圈，滑行、起飛和著陸時緩沖要靠航空輪胎。防化兵使用的防毒衣、防毒面具、防毒手套，裝甲兵部隊使用的橡膠減震墊、防彈輪胎，炮兵使用的實心輪胎，工程兵部隊用的橡膠舟、橡膠橋，軍工氣象部門使用的乳膠探空氣球，哪個也離不開特種橡膠。
從整體上看，我國特種合成橡膠發展比較緩慢。雖然國外有的特種橡膠膠種我國都有，但是達到規模化生產的很少，多數膠種的制備還處于試生產階段，產量小，且產品質量不穩定，產品品種少，先進牌號基本上都沒有系列產品。
就產品來看，氟橡膠方面，國內有晨光化工研究院、上海三愛富新材料有限公司、浙江巨化股份有限公司、東岳集團等單位生產，主要有23型、26型、246型3種型號。此外，國內已開發出全氟醚橡膠、羧基亞硝基氟橡膠及耐低溫等特殊性能新品種以適應各種特殊需求。目前，國內氟橡膠生產能力約4000～5000噸/年。
硅橡膠方面，國內主要有晨光化工研究院、吉林化工公司、南京高爾特硅橡膠制品公司、江蘇宏達新材料股份有限公司等生產單位。
氫化丁腈橡膠(HNBR)方面，我國蘭州化工研究中心于1999年研制出LH-9901和LH-9902兩種型號;吉化公司研制成功HNBR-JH，達到日本Zeon公司Zeptol2020的性能水平;贊南科技的HNBR也已實現產業化。不過，國內所用HNBR仍然要從國外進口。
鹵化丁基膠方面，該產品也曾長期由美國埃克森美孚、德國朗盛和俄羅斯企業壟斷。
展開 降低步進電機振動、噪音的解決方法
安裝減震器可以降低噪音
步進電機安裝在機器上時，在固定電機處可墊硬質橡膠等減震器材，以便阻止與底板產生的共振。此種方法降低噪音效果明顯，被廣泛使用。具體方法有兩種：一種為用厚度為幾mm的硬質橡膠將安裝步進電機的前面鋼板夾成三明治狀態，作為步進電機的前面連接板使用；另一種是將兩片鋼板用硬質橡膠像三明治那樣連接，置于步進電機與安裝設備之間。這些稱為裝置減震器，其降低噪聲效果明顯，但步進電機要依靠安裝底板散熱，而橡膠材料的熱傳導性能差，所以要注意電機溫升。
布拉格建3D打印跑酷游樂場
△跑酷游樂場
據悉，游樂場的面積將達到14 x 12m，并鋪有減震橡膠地板，確保用戶安全。每個障礙物都使用Master Builders Solutions CZ和Skanska提供的再生混凝土材料打印。此外，游樂場公司Work4out將負責游樂場的土方工程和認證。游樂場預計在2021年9月開放。
世界上最快的機器貓：會做俯臥撐，還能“軟著陸”
由于它的橡膠爪子和減震關節，它甚至可以從一定的高度跳下，模仿真貓的“軟著陸”。
圖示：Nybble機器貓主要是用木頭和廉價芯片打造的
“最大的挑戰是實現貓的四足運動，這是機器人領域一個長期存在的挑戰，”李b解釋說，“它需要軟件和高自由度硬件之間的無縫協作。過去，這項研究主要由大公司和實驗室主導。”
作為一個愛貓人士，李認為，貓的不可預測性與人工智能的神秘非常匹配。對于機器人領域的新手來說，一個更可愛的貓型機器人可能顯得更有親和力，不會那么令人生畏。
“多年來，我一直對那些千篇一律動物形狀的設備感到厭煩。現在孩子們可以在一種新型玩具上學習物理和編程。機器人專家可以在一個更便宜的平臺上專注于他們的移動算法。軟件開發人員可以在類似寵物的機器人上編寫人工智能增強應用程序，這要比‘帶輪子的iPad’好得多。”
貓只是這種機器人的原型之一。李解釋說，有了先進的硬件，貓型機器人可能會有更大的朋友——機器狗、機器馬，甚至有一天會有一頭機器大象。
Nybble仍處于原型開發階段，但李希望能夠擴大生產規模，并讓第一批機器貓:“我只是想讓這只頑皮的小家伙住在一個干凈、智能但很安靜的房子里。”
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