[发明专利]一种金属橡胶构件的设计方法

权利要求书

1.一种金属橡胶构件的设计方法，其特征在于：它包括以下步骤：

步骤一：采用不同的数值仿真模型来准确描述金属橡胶的不同压缩变形阶段：对金属橡胶压缩应力-应变曲线线性阶段采用ANASYS有限元软件数据库中的正交各向异性阻尼材料模型描述；对金属橡胶压缩应力-应变曲线非线性阶段采用ANASYS有限元软件数据库中的多重线性随动强化模型来描述；

步骤二：基于能量守恒定律和随动强化理论结合步骤一中ANASYS软件数据库中的正交各向异性阻尼材料模型和多重线性随动强化模型对不同的压缩变形阶段提出了新的金属橡胶本构关系，利用获得的金属橡胶本构关系，通过有限元仿真软件建立金属橡胶构件模型；

步骤三：研究构件的结构尺寸对金属橡胶的外径尺寸，内外径比值和相对密度对力学性能的影响规律。

2.根据权利要求1的一种金属橡胶构件的设计方法，其特征在于：步骤二中获得的金属橡胶的本构关系，在金属橡胶压缩变形过程不同阶段的本构方程是变化的，将金属橡胶的变形过程分为两个阶段：

第一阶段为线弹性阶段，采用ANASYS软件数据库中的正交各向异性阻尼材料模型来描述金属橡胶的变形过程；

第二阶段为非线弹性阶段，包括软特性和指数硬化阶段，采用ANASYS数据库中的多重线性随动强化模型来描述其在非弹性阶段的变形过程。

3.根据权利要求2的一种金属橡胶构件的设计方法，其特征在于：在线弹性阶段中，对于正交各向异性阻尼材料模型，需要在仿真软件中输入金属橡胶的密度、弹性模量、剪切模量以及泊松比。

4.根据权利要求3的一种金属橡胶构件的设计方法，其特征在于：在非线弹性阶段中，对于多重线性随动强化模型需要将金属橡胶在非线性阶段的应力-应变曲线回归分析，输入特征参数值到软件中。

5.根据权利要求2的一种金属橡胶构件的设计方法，其特征在于：线弹性阶段中输入的金属橡胶的密度、弹性模量、剪切模量以及泊松比由金属橡胶压缩循环曲线结合能量守恒定律得出。

6.根据权利要求1或5的一种金属橡胶构件的设计方法，其特征在于：步骤二中，不同相对密度的金属橡胶的本构关系不同，相对密度通过控制金属丝使用量的多少实现对金属橡胶的相对密度大小的控制，其中金属橡胶的螺旋卷缠绕直径、螺旋卷螺距与金属丝的直径有关，金属橡胶的螺旋卷缠绕直径、螺旋卷螺距与金属丝直径的比例为10:10:1。