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作者单位：贵州电子信息职业技术学院 贵州 凯里 556000
【摘要】 动力总成悬置系统主要包括两部分，一部分是橡胶悬置件，另一部分是支架连接件，这两个部分都是汽车的关键性连接构件，其不但要能够保证隔振性能的良好稳定性，并且需要对子系统的耐久性以及安全性等要求进行保障，这样一来，悬置结构中可以起到隔振效果的橡胶减振件的疲劳耐久性能就变得十分重要，对于怎样提高橡胶减振件的疲劳耐久性的问题，现今已经能成为各生产企业主要关注的热点。基于此，本文采用了逐步分析法对汽车动力总成橡胶悬置的疲劳寿命实测与预测方法进行剖析研究，以期为汽车动力总成橡胶悬置的疲劳寿命方面问题的解决提供相应的帮助。
【关键词】 动力总成；橡胶悬置；疲劳寿命；预测分析
随着时代的变化与进步，越来越多的汽车方面的应用技术被研究出来，这对于整个汽车领域来说，是一项跨越性的进步，但是伴随着汽车技术领域的逐渐崛起，越来越多技术性的问题也慢慢增多，例如汽车动力总成橡胶悬置的疲劳寿命实测与预测方法方面的问题。众所周知，对橡胶元件疲劳寿命进行有效的预测，在汽车设计开发过程中具有非常重要的作用，是不可或缺的一个重要工作环节。因此，对汽车动力总成橡胶悬置的疲劳寿命实测与预测方法进行剖析研究具有一定的重要意义和实用价值。
一、汽车动力总成橡胶悬置的疲劳寿命实测与预测研究的意义
在汽车的使用过程中，经常会发现整车振动的问题，而动力总成产生的气体所具有的冲击力以及动力总成由于其二阶不平衡的往复产生的惯性力，就是汽车车身产生振动的根本原因。在汽车整体构成当中，动力总成橡胶悬置并不是单一的只具备支撑的作用，其也是一种十分有效的具有隔振功能的材料，在动力总成系统的组成当中，橡胶悬置是非常重要的零部件，因此，对动力总成悬置的参数进行科学合理的选择，对于改善整车的舒适性以及降低整车振动都有着非常重要的影响作用[1]。
二、汽车动力总成橡胶悬置的疲劳寿命实测与预测方法
（一）测量方法原理
对测量橡胶悬置疲劳寿命相关的三种损伤参量进行计算，分别是应变能密度计算、最大主 G-L 应变计算以及有效应力计算，然后根据着三种损伤参量的计算结果以及哑铃形橡胶试件相关疲劳试验结果，进一步对橡胶材料疲劳寿命预测模型进行建立，通过对模型的分析，最后确定橡胶悬置疲劳寿命的最终预测结果[2]。
（二）测量方法步骤
第一步，对损伤参数中的应变密度进行计算；
第二步，对损伤参数中的最大主 G-L 应变进行计算；
第三步，对于损伤参数中的有效应力进行计算；
第四步，建立疲劳寿命模型。
1.设计橡胶塑料的疲劳试验
哑铃形试件经常被用作橡胶材料的疲劳试验，顾名思义，其结构类似于健身用的哑铃。哑铃形试柱的橡胶体由填充天然橡胶硫化而成。哑铃形试件疲劳试验通常情况下采用的是正弦位移加载的方法，在加载过程中，将哑铃形试件一端固定，另一端受"z"向的交变位移载荷，加载方向与 z 向不一致时定义位移为负，反之为正。将测试环境的温度调整在 23摄氏度左右，测试频率设定为5 Hz，并且通过风冷的方式将被测试件冷却，进而避免橡胶生热对整个疲劳寿命实验的影响[3]。
2.对损伤参数的计算
因为橡胶哑铃形试件的形状具有一定的不规则性，所以各个损伤参量都要经过有限元软件进行计算后才能得到，在构建哑铃形试件的有限元模型的过程中，因为哑铃试件的两端垫片刚度远远高出橡胶的刚度，所以需要用刚性简化处理的方法对金属板进行进一部的处理。
3.后期处理
试验过后，裂纹初始位置及断裂面处于哑铃形试件中间最小横截面上，断裂位置与有限元分析中危险点位置一致。以哑铃形试件为试验对象，进行了多组疲劳试验，将这些组在试验工况下通过计算得到的有关损伤参量和相对应的实测疲劳寿命带入到疲劳寿命预测的一般模型公式当中，得到一个关于材料参数的超定方程组，可通过最小二乘法求解该方程组得到材料参数。将三种损伤参量对应的模型参数代入疲劳寿命预测的一般模型公式当中，得到的三种疲劳寿命模型。根据上述三种预测模型画出三种预测模型与实测哑铃形试件疲劳寿命的分布图，一种是应变能密度与疲劳寿命的关系图，一种是最大主 G-L 应变与疲劳寿命的关系，还有一种是有效应力与疲劳寿命的关系。通过对这三种图进行分析研究，最后找到适合作为损伤参量建立橡胶的寿命预测模型。
三、结论
随着经济以及科学技术的逐渐发展，创新理念已经深入人心，越来越多的新型汽车动力总成橡胶悬置的疲劳寿命测量的方法也将逐渐被研究出来，应用于汽车技术领域，所以，相信在未来的几年，或者是几十年里，汽车技术领域将会渐渐走向一个新的高峰。因此，也将带动我国整体的经济发展迈向一个更将光明的明天，令我国在未来国与国的竞争当中更加增添了一份竞争力。
参考文献
[1] 上官文斌，刘泰凯，王小莉，李武成，潘孝勇，徐驰，俞斌.汽车动力总成橡胶悬置的疲劳寿命实测与预测方法[J].机械工程学报，2014，（12）：126-132.
[2] 王文涛，胡春平，肖苏华，谢新星.车用橡胶悬置静态刚度预测计算的影响因素研究[J].现代制造工程，2014，（08）：45-49+54.
[3] 蒋开洪，徐驰，上官文斌.汽车动力总成悬置动态特性及悬置系统振动控制设计[J].汽车研究与开发，2011，（10）：38-43.
【摘要】 动力总成悬置系统主要包括两部分，一部分是橡胶悬置件，另一部分是支架连接件，这两个部分都是汽车的关键性连接构件，其不但要能够保证隔振性能的良好稳定性，并且需要对子系统的耐久性以及安全性等要求进行保障，这样一来，悬置结构中可以起到隔振效果的橡胶减振件的疲劳耐久性能就变得十分重要，对于怎样提高橡胶减振件的疲劳耐久性的问题，现今已经能成为各生产企业主要关注的热点。基于此，本文采用了逐步分析法对汽车动力总成橡胶悬置的疲劳寿命实测与预测方法进行剖析研究，以期为汽车动力总成橡胶悬置的疲劳寿命方面问题的解决提供相应的帮助。
【关键词】 动力总成；橡胶悬置；疲劳寿命；预测分析
随着时代的变化与进步，越来越多的汽车方面的应用技术被研究出来，这对于整个汽车领域来说，是一项跨越性的进步，但是伴随着汽车技术领域的逐渐崛起，越来越多技术性的问题也慢慢增多，例如汽车动力总成橡胶悬置的疲劳寿命实测与预测方法方面的问题。众所周知，对橡胶元件疲劳寿命进行有效的预测，在汽车设计开发过程中具有非常重要的作用，是不可或缺的一个重要工作环节。因此，对汽车动力总成橡胶悬置的疲劳寿命实测与预测方法进行剖析研究具有一定的重要意义和实用价值。
一、汽车动力总成橡胶悬置的疲劳寿命实测与预测研究的意义
在汽车的使用过程中，经常会发现整车振动的问题，而动力总成产生的气体所具有的冲击力以及动力总成由于其二阶不平衡的往复产生的惯性力，就是汽车车身产生振动的根本原因。在汽车整体构成当中，动力总成橡胶悬置并不是单一的只具备支撑的作用，其也是一种十分有效的具有隔振功能的材料，在动力总成系统的组成当中，橡胶悬置是非常重要的零部件，因此，对动力总成悬置的参数进行科学合理的选择，对于改善整车的舒适性以及降低整车振动都有着非常重要的影响作用[1]。
二、汽车动力总成橡胶悬置的疲劳寿命实测与预测方法
（一）测量方法原理
对测量橡胶悬置疲劳寿命相关的三种损伤参量进行计算，分别是应变能密度计算、最大主 G-L 应变计算以及有效应力计算，然后根据着三种损伤参量的计算结果以及哑铃形橡胶试件相关疲劳试验结果，进一步对橡胶材料疲劳寿命预测模型进行建立，通过对模型的分析，最后确定橡胶悬置疲劳寿命的最终预测结果[2]。
（二）测量方法步骤
第一步，对损伤参数中的应变密度进行计算；
第二步，对损伤参数中的最大主 G-L 应变进行计算；
第三步，对于损伤参数中的有效应力进行计算；
第四步，建立疲劳寿命模型。
1.设计橡胶塑料的疲劳试验
哑铃形试件经常被用作橡胶材料的疲劳试验，顾名思义，其结构类似于健身用的哑铃。哑铃形试柱的橡胶体由填充天然橡胶硫化而成。哑铃形试件疲劳试验通常情况下采用的是正弦位移加载的方法，在加载过程中，将哑铃形试件一端固定，另一端受"z"向的交变位移载荷，加载方向与 z 向不一致时定义位移为负，反之为正。将测试环境的温度调整在 23摄氏度左右，测试频率设定为5 Hz，并且通过风冷的方式将被测试件冷却，进而避免橡胶生热对整个疲劳寿命实验的影响[3]。
2.对损伤参数的计算
因为橡胶哑铃形试件的形状具有一定的不规则性，所以各个损伤参量都要经过有限元软件进行计算后才能得到，在构建哑铃形试件的有限元模型的过程中，因为哑铃试件的两端垫片刚度远远高出橡胶的刚度，所以需要用刚性简化处理的方法对金属板进行进一部的处理。
3.后期处理
试验过后，裂纹初始位置及断裂面处于哑铃形试件中间最小横截面上，断裂位置与有限元分析中危险点位置一致。以哑铃形试件为试验对象，进行了多组疲劳试验，将这些组在试验工况下通过计算得到的有关损伤参量和相对应的实测疲劳寿命带入到疲劳寿命预测的一般模型公式当中，得到一个关于材料参数的超定方程组，可通过最小二乘法求解该方程组得到材料参数。将三种损伤参量对应的模型参数代入疲劳寿命预测的一般模型公式当中，得到的三种疲劳寿命模型。根据上述三种预测模型画出三种预测模型与实测哑铃形试件疲劳寿命的分布图，一种是应变能密度与疲劳寿命的关系图，一种是最大主 G-L 应变与疲劳寿命的关系，还有一种是有效应力与疲劳寿命的关系。通过对这三种图进行分析研究，最后找到适合作为损伤参量建立橡胶的寿命预测模型。
三、结论
随着经济以及科学技术的逐渐发展，创新理念已经深入人心，越来越多的新型汽车动力总成橡胶悬置的疲劳寿命测量的方法也将逐渐被研究出来，应用于汽车技术领域，所以，相信在未来的几年，或者是几十年里，汽车技术领域将会渐渐走向一个新的高峰。因此，也将带动我国整体的经济发展迈向一个更将光明的明天，令我国在未来国与国的竞争当中更加增添了一份竞争力。
参考文献
[1] 上官文斌，刘泰凯，王小莉，李武成，潘孝勇，徐驰，俞斌.汽车动力总成橡胶悬置的疲劳寿命实测与预测方法[J].机械工程学报，2014，（12）：126-132.
[2] 王文涛，胡春平，肖苏华，谢新星.车用橡胶悬置静态刚度预测计算的影响因素研究[J].现代制造工程，2014，（08）：45-49+54.
[3] 蒋开洪，徐驰，上官文斌.汽车动力总成悬置动态特性及悬置系统振动控制设计[J].汽车研究与开发，2011，（10）：38-43.