[發明專利]基于二項Mooney-Rivlin模型橡膠襯套本構參數逆向標定方法有效
| 申請號： | 202110354150.2 | 申請日： | 2021-04-01 |
| 公開（公告）號： | CN113239476B | 公開（公告）日： | 2022-07-19 |
| 發明（設計）人： | 李繼川;韓超;武小一;孟夏蕾 | 申請（專利權）人： | 中國第一汽車股份有限公司 |
| 主分類號： | G06F30/17 | 分類號： | G06F30/17;G06F30/23;G06T17/20;G06F111/04 |
| 代理公司： | 長春吉大專利代理有限責任公司 22201 | 代理人： | 郭佳寧 |
| 地址： | 130011 吉林省長春*** | 國省代碼： | 吉林;22 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 mooney rivlin 模型 橡膠 襯套 參數 逆向 標定 方法 | ||
本發明屬于橡膠襯套結構設計技術領域，具體涉及基于二項Mooney?Rivlin模型橡膠襯套本構參數逆向標定方法；通過有限元模型的建立以及有限元模型的計算獲取odb文件，再采用參數優化軟件isight進行參數優化流程，包括準備試驗剛度曲線文件，采用isight軟件搭建參數優化模型，執行優化迭代計算獲得標定橡膠襯套本構參數，將其替換為有限元模型建立后輸出的inp文件中的橡膠本構參數，最后通過曲線對比判定橡膠本構參數的標定效果，本發明通過參數優化的方法，依據真實襯套剛度曲線，逆向標定橡膠材料本構參數，為后續襯套結構設計提供材料支撐，保證仿真結果的準確性，縮短開發周期。
技術領域
本發明屬于橡膠襯套結構設計技術領域，具體涉及基于二項Mooney-Rivlin模型橡膠襯套本構參數逆向標定方法。
背景技術
橡膠襯套主要用于車輛懸架系統各部件間以及與車身的連接，主要作用是衰減由車輪經懸架傳遞到車身的振動,其靜、動剛度特性直接影響車輛的整車性能。特別在急加速,緊急制動,以及粗糙路面上行駛等典型工況時,懸架襯套因彈性好,阻尼適中及耐磨等特性,可提高車輛安全可靠性,舒適性與操縱穩定性。
橡膠襯套結構設計周期較長，主要原因是設計經驗較少，想要達成剛度及強度設計目標，需要進行反復試驗驗證。為了加快設計進度，CAE仿真技術的前期介入是有效的技術手段，但是由于橡膠材料本構參數難以獲取，仿真受到制約。
橡膠材料本構模型有很多種類，一般使用二項Mooney-Rivlin模型、Neo-Hookean模型、Yeoh模型等，上述3種模型較好地描述橡膠小應變及中等程度的應變，材料試驗的需求條件相對較低，適合用于汽車工程設計使用。
目前獲得橡膠材料本構參數的方法有兩種，一種是通過經驗公式進行推算，另一種是通過材料試驗獲得，下面詳細介紹以上兩種方法：
1.經驗公式
經驗公式應用較為廣泛的是二項Mooney-Rivlin模型，通過測定的橡膠材料硬度推算本構參數。
二項Mooney-Rivlin模型
W＝C10(I1-3)+C01(I2-3)..................... (1)
其中，C10，C01——材料常數
該模型不僅使用于經典小變形范圍，而且適用于更大范圍的變形。由于簡單和實用，該模型在FEA中得到廣泛應用。
材料本構參數經驗公式如下：
lgE0＝0.0184Hr-0.4575……………………… (2)
G＝E0/3＝2(C10+C01)…………………………… (3)
C01/C10＝0.05………………………………… (4)
其中E0為橡膠的彈性模量，Hr為橡膠的洛氏硬度，G為剪切模量，C10及C01為求得的材料常數。
通過經驗公式只需要測試橡膠材料硬度即可獲得本構參數，費用較低且高效，但本構參數同真實參數間存在一定誤差，仿真精度無法保證。
2.材料試驗
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