[发明专利]基于混合计算模型的橡胶双连杆系统动态卡阻的模拟方法

权利要求书

1.一种基于混合计算模型的橡胶双连杆系统动态卡阻的模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：建立橡胶双连杆系统动态卡阻的初始构型，确定橡胶双连杆的尺寸和位置参数以及刚性平台的运动参数；

S2：确定橡胶双连杆所使用的橡胶材料本构模型以及本构模型中所需的参数；

S3：利用有限元方法离散橡胶双连杆模型，设置离散的总单元数；

S4：设置局部柔性接触模型中橡胶杆杆端与刚性平台的接触参数；

S5：以离散后的橡胶双连杆模型以及局部柔性接触模型联立出橡胶双连杆系统动态卡阻的动力学方程组，迭代求解动力学方程组，设置迭代收敛的控制参数以及计算的总时长和步长，得到杆上各个离散单元节点的位置、速度和应力，以及橡胶双连杆在运动过程中的杆端接触力；

S6：提取S5的计算结果文件并导入Origin进行数据可视化处理。

2.根据权利要求1所述的基于混合计算模型的橡胶双连杆系统动态卡阻的模拟方法，其特征在于，橡胶双连杆的尺寸包括橡胶双连杆的总长度和橡胶杆的直径；橡胶双连杆的位置包括连在固定铰上的杆与竖直方向的夹角，以及固定铰距离刚性平台的高度；平台的运动参数包括平台的水平移动速度和平台的摩擦系数。

3.根据权利要求1所述的基于混合计算模型的橡胶双连杆系统动态卡阻的模拟方法，其特征在于，选取Yeoh三阶模型作为橡胶材料的本构模型，其形式为：

σ_Yeoh＝2[C₁₀+2C₂₀(I_C-3)+3C₃₀(I_C-3)²](λ-λ^-2)

式中，σ_Yeoh为杆件在拉压方向的轴向应力，I_C为右柯西-格林变形张量C的第一不变量I_C＝λ²+2λ^-1，λ为伸长比，λ＝ε+1，ε为杆件在拉压方向的名义应变，C₁₀、C₂₀、C₃₀分别为Yeoh三阶本构模型的三个参数。

4.根据权利要求1所述的基于混合计算模型的橡胶双连杆系统动态卡阻的模拟方法，其特征在于，采用绝对节点坐标法一维二节点梁单元离散双连杆模型，离散方式为均匀离散。

5.根据权利要求1所述的基于混合计算模型的橡胶双连杆系统动态卡阻的模拟方法，其特征在于，所述局部柔性接触模型由法向的双线性柔性单元、切向的线性柔性单元、与两者相连的一个无质量的质点P以及被处理为刚性面的粗糙表面组成，其中法向和切向柔性单元的变形分别表征接触区的法向弹塑性变形和切向变形，质点P在碰撞过程中始终与平面接触，并且在平面上只存在粘滞或滑动两种状态，局部柔性接触模型以柔性单元的弹性力计算接触力，设置法向柔性单元的接触刚度作为橡胶杆杆端与刚性平台的接触参数，切向柔性单元的接触刚度与法向柔性单元的接触刚度的比值为一固定值。