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標題: 橡膠受力變形問題 [打印本頁]
作者: 秦國士兵 時間: 2015-5-31 13:59
標題: 橡膠受力變形問題
! F+ V' c: b3 ?- G) A" A 各位前輩，小弟剛從事氣密性檢測行業，經常使用橡膠封堵工件。一直有幾個疑問不明，特此請教各位，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換？我在網上找到如下資料
lgE=0.0198HA-0.5432適用于硬質橡膠；E=(15.75+2.15HA)/(100-HA) 適用于軟質橡膠，E是彈性模量，HA是邵氏A硬度。我用EXCEL做了簡單表格如下：
[attach]355102[/attach]
這個轉換關系正確嗎？該表格中的彈性模量單位為MPa，對嗎？
2、 橡膠受力后的變形規律。橡膠環受軸向力，其變化情況，尤其是橡膠環外部表面受限制(如下圖，泊松比u=0.47)，或橡膠環內部為軸，向外變形兩種類型。
小弟愚笨，在網上一直沒有找到相關資料，大多數資料是采用有限元軟件分析，理解困難。
( i1 V3 t* F$ ]& u( }, K* e[attach]355103[/attach]
上圖中，橡膠環受力后，會在內部中間隆起，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律？
我在現場粗略測量了一下，橡膠環高度從16減少到10，環中間直徑12縮小到9。
是否滿足大體滿足材料力學(不需要太精準)受壓變形中，變形量L1=F*L/(E*A)呢？內徑變化是否滿足泊松比？
3、 最后請各位推薦一點關于橡膠受力變形的資料，另外求購書籍一本，不論新舊，只要字跡清晰：全美經典《材料力學（第四版）》美國W.J.納什著，趙志崗譯，科學出版社2002年出版。
某寶等網上只有復印版，買了一本字跡太模糊，很多看不清楚。求哪位前輩忍痛割愛，非常感謝。
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作者: LIAOYAO 時間: 2015-5-31 15:20
去這里問看看 http://book.kongfz.com/18459/213972036/
作者: chencai02 時間: 2015-5-31 15:33
要不要電子版？我有
作者: fmdd 時間: 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，其應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計算的，絕大多數都要用有限元方法。: r7 ?4 X1 x$ o
2 ^" Z& h9 V* f' q+ n2 {/ Y其應力-應變曲線與材料相關，你需要找材料供應商要數據，如果材料供應商沒有，你需要用伺服壓力機自己做試驗，測點畫出該曲線，再用擬合法得到近似的應變函數。9 X* V% m% p$ P4 s3 Y0 t2 _% ~
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氣管接頭的密封在發動機生產線上很常見，你的夾具方案在內部充壓時，工件會滑脫，你需要有勾爪鎖緊結構將它鎖緊，夾具還要能快速釋放。7 v* s; S* t! T" }" e
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有個德國公司專門設計制作這種管接頭的密封夾具。
作者: 秦國士兵 時間: 2015-5-31 18:05
LIAOYAO 發表于 2015-5-31 15:20 
) p8 o: h4 @! _
去這里問看看 http://book.kongfz.com/18459/213972036/
感謝層主，這個網站我也搜索過了，沒找到這家，看來還是性子急了/ Q% p/ ]+ S0 H
作者: 秦國士兵 時間: 2015-5-31 18:09
fmdd 發表于 2015-5-31 16:55
' z+ T4 @ E' x+ o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，其應力與變形是非線性的，用普通的解析 ...
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的，下次我去問一下。因為對有限元不了解，所以用起來很困難，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: 秦國士兵 時間: 2015-5-31 18:12
chencai02 發表于 2015-5-31 15:33
) Y' M' o N N R4 t要不要電子版？我有
/ `& y e7 t4 B- U% w2 e) v; m謝謝，我已經有了。我就是看社區中分享的電子版，才想到買本紙質的看一看的，結果都不是很清晰，尤其是符號下標，都不清楚。
作者: 郝奇吾乃 時間: 2015-6-1 02:41
ansys workbench
作者: 拉斯特 時間: 2015-6-1 11:55
橡膠的結構決定了其力學特性，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。, }* [: g; ?7 a* F
$ T# V3 T% h0 l! X4 K. x就像金屬一樣，添加不同的元素就可以達到某些特性，比如鎳，可以細化晶粒，Mo可以增加紅硬性。7 g$ D; }; d; K0 I: U( n
! }. }3 J! S7 c' ?- V" U
元素可以決定物質有哪些性能，但性能的好壞必須通過高質量的冶煉（金屬）或者混煉（橡膠）來實現。5 ^; _ R5 [0 e7 E5 m. w
\- m8 c6 t( N, X所以套用8爺的一句話，設計就是玩的材料與數學。
作者: 冷水黃金 時間: 2015-6-1 12:51
根據u值計算。+ |7 Z& e' n' q
作者: 441873007 時間: 2015-6-1 16:41
學習了
作者: 秦國士兵 時間: 2015-6-1 22:05
拉斯特 發表于 2015-6-1 11:55 - ]7 w6 M/ ^6 B" p1 q8 J
橡膠的結構決定了其力學特性，很多不同分子量的分子纏繞在一起，有范德華力，硫化以后產生的力，里面的添加 ...
8 a0 A6 X, Y S3 l1 V! [5 a5 F是的，因為剛入行，所以正在學習此類知識。但是現在就要用關于橡膠類的知識，所以想問問上面表格中的彈性模量能不能作為參考，不需要很精準？7 h: t* W J2 p+ N8 K
作者: 拉斯特 時間: 2015-6-2 09:10
秦國士兵 發表于 2015-6-1 22:05
6 L. k% p' {2 k4 \# X是的，因為剛入行，所以正在學習此類知識。但是現在就要用關于橡膠類的知識，所以想問問上面表格中的彈性 ...
# n7 l+ a5 d9 X) q) J) ]不是很精準，因為非線性是應變與應力不是線性關系
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作者: 初涉池中 時間: 2015-6-2 09:29
冷水黃金 發表于 2015-6-1 12:51 3 Y/ S7 ]5 z5 H0 D) C" g5 e/ ^
根據u值計算。
贊同8 [+ u) S! c* J0 x0 S8 @+ p4 Y
作者: 水水5 時間: 2015-6-2 13:53
全美經典？
. o5 C E0 C% q0 x( H& H: z; j我有蘇-別遼耶夫的材料力學，你要不要？我看著可以，重點是金屬材料。
作者: 陳小黑 時間: 2015-6-2 20:56
樓上某大哥說的對，橡膠具有粘彈性，其模量會隨著溫度和頻率改變，不是線性的，其模型很復雜，小弟現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，不僅涉及到時溫等效之類的原理，出來的曲線還會用到很多不同的曲線擬合方法去建模。這里面用到很多經驗公式，出來的屬性也具有不確定性。光是這些就是一個研究課題了……
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7 v3 c' M9 d# |所以建議樓主學習的時候要針對你面對的問題，有些東西不要看太深入…… 否則會瘋掉了……
作者: 秦國士兵 時間: 2015-6-2 22:19
陳小黑 發表于 2015-6-2 20:56 $ Q* g, ]2 w" Q- _( j' ^* ~" U
樓上某大哥說的對，橡膠具有粘彈性，其模量會隨著溫度和頻率改變，不是線性的，其模型很復雜，小弟現在在研 ...
是的，要學習的太多，橡膠類的看來只能先靠經驗估算了
作者: 生理鹽水 時間: 2015-6-3 08:17
fmdd 發表于 2015-5-31 16:55
6 z! w% k' K6 r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，其應力與變形是非線性的，用普通的解析 ...
求公司名字* ?) e/ f0 j2 i5 J
！！！
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作者: jhvsr1 時間: 2015-6-3 09:19
可以多搜搜相關變形問題的解決方案啊
作者: potato0011 時間: 2015-6-3 15:10
我現在的理解是通過變形，求出接觸正壓力，看是否滿足防水密封等級。/ `# f9 [ x# W- y% e7 Y. {; m9 p# E
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