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橡膠堆的故障機(jī)理

2025-11-19

故障機(jī)理

鼓包是橡膠堆典型失效模式，多由金屬嵌件脫粘或橡膠內(nèi)部裂紋擴(kuò)展引發(fā)。有限元分析表明，鼓包面積超過(guò)30%時(shí)會(huì)導(dǎo)致垂向剛度下降19.7%，橫向穩(wěn)定性減少28%。針對(duì)該故障，《空氣彈簧錐形橡膠堆鼓包故障性能分析研究》提出了基于應(yīng)變能密度的判定閾值標(biāo)準(zhǔn)。

仿真技術(shù)

采用Mooney-Rivlin模型結(jié)合網(wǎng)格重劃分技術(shù)可準(zhǔn)確模擬橡膠堆的非線性變形行為。研究表明，網(wǎng)格自適應(yīng)加密使錐形橡膠堆大變形計(jì)算的相對(duì)誤差由15.3%降至3.8% 。在馱背車輛動(dòng)力學(xué)分析中，V形橡膠堆的均載系數(shù)優(yōu)化至0.92時(shí)，車輛曲線通過(guò)性能提高12.4% 。

工程應(yīng)用

某型電力機(jī)車牽引裝置橡膠堆采用預(yù)壓緊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，預(yù)壓量控制在2-3mm以保證初始剛度穩(wěn)定性。北京交通大學(xué)研究顯示，優(yōu)化后的橡膠堆旁承使動(dòng)車組通過(guò)350m小半徑曲線時(shí)的輪軌橫向力減少到18.6kN，滿足A3修工藝要求。地鐵車輛轉(zhuǎn)向架一系橡膠彈簧設(shè)計(jì)壽命達(dá)150萬(wàn)公里，對(duì)應(yīng)等效里程的剛度衰減率≤8%。

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