Тихов-Тинников Дмитрий Анатольевич – канд. техн. наук, доц., старший научный сотрудник управления научных исследований
670013, г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, д. 40в, строение 1
Dmitry А. Tikhov-Tinnikov – Cand. of Sci. (Engineering), Associate Professor, Senior Researcher at the Research Department
670013, Ulan-Ude, 40B/1, Kluchevskaya St.
Барадиев Виктор Сергеевич – старший преподаватель кафедры «Автомобили»
670013, г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, д. 40в, строение 1
Viktor S. Baradiev – Senior Lecturer, Department of Cars
670013, Ulan-Ude, 40B/1, Kluchevskaya St.
Федотов Александр Иванович – д-р техн. наук, проф., заведующий кафедрой автомобильного транспорта
Scopus Author ID 56341065000
664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83
Alexander I. Fedotov – Dr. of Sci. (Engineering), Professor, Head of the Department of Road Transport
Scopus Author ID 56341065000
664074, Irkutsk, 83, Lermontov St.
Алексеев Алексей Васильевич – канд. техн. наук, доц. кафедры «Автомобили»
670013, г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, д. 40в, строение 1
Aleksey V. Alekseev – Cand. of Sci. (Engineering), Associate Professor of the Department of Cars
670013, Ulan-Ude, 40B/1, Kluchevskaya St.
Введение. Сайлентблоки являются важной составной частью систем подрессоривания современных автотранспортных средств. Их свойства определяют не только комфортность передвижения на автомобиле, но и оказывают влияние на упругую характеристику подвески. При деформации сайлентблока в его силовой характеристике возможно появление линейных участков, которые целесообразно описывать с использованием математической модели, построенной на основе классических элементов Гука и Сен-Венана. В статье представлены математическое описание и результаты моделирования процесса функционирования цилиндрического сайлентблока, дана количественная оценка достоверности аппроксимации, определены области применения разработанной математической модели.
Материалы и методы. Исходными данными для исследования являются экспериментальные силовые характеристики цилиндрического автомобильного сайлентблока, полученные в гармоническом режиме при частоте от 0,03 до 51 Гц и амплитуде от 0,4 до 10 мм. Математическое описание модели определяется силовым балансом взаимодействующих между собой двух элементов Гука и одного элемента Сен-Венана. Расчеты выполнены с применением численных и оптимизационных методов.
Результаты. В ходе выполненных исследований получены функции, характеризующие изменение параметров элементов Гука и Сен-Венана от амплитуды деформации сайлентблока; расчетные силовые характеристики в виде зависимостей усилия сайлентблока от его деформации; количественные показатели достоверности аппроксимации экспериментальных данных разработанной математической модели.
Обсуждение и заключение. Выполненный анализ режимов работы модели показал возможность ее применения для описания процессов функционирования сайлентблока в стационарном гармоническом режиме при малых и средних амплитудах деформации. Исследование результатов моделирования при постоянных значениях параметров элементов Гука и Сен-Венана выявило теоретические предпосылки возможности использования модели для расчета усилия сайлентблока в нестационарном режиме.
Авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи. Прозрачность финансовой деятельности: авторы не имеют финансовой заинтересованности в представленных материалах или методах. Конфликт интересов отсутствует.
Introduction. Rubber bushings are important parts of the spring systems of modern vehicles. The properties determine not only the comfort of car movement, but also affect the elastic suspension characteristics. When a bushing is deformed, linear sections appear in characteristics. It is advisable to describe such characteristics using a mathematical model based on the classical elements of Hooke and Saint-Venant. The paper presents a mathematical description of the bushing simulation functioning results, accuracy of approach, areas of application of the mathematical model.
Materials and methods. The initial data was the experimental characteristic of a cylindrical automobile rubber bushing, obtained in harmonic mode at the 0.03 to 51 Hz frequency and the 0.4 to 10 mm amplitude. The force balance of the two Hooke elements and one Saint-Venant element interacting with each other determined the mathematical model description. The authors carried out the calculations using numerical and optimization methods.
Results. As a result, the authors determined functions characterizing the change in the parameters of the Hooke and Saint-Venant elements from the rubber bushings’ deformation amplitude. Moreover, the authors calculated power characteristics in the form of dependences of the rubber bushing effort and also found quantitative indicators of the reliability of the experimental data approximation by the developed mathematical model.
Discussion and conclusions. The analysis of the operating modes shows the possibility of the model application to describe the rubber bushing functioning in a stationary harmonic mode with small and medium strain amplitudes. The simulation results of the Hooke’s and Saint-Venant’s parameters reveals the theoretical prerequisites for the possibility of using the model to calculate the bushing force in an unsteady mode.
The authors have read and approved the final manuscript. Financial transparency: the authors have no financial interest in the presented materials or methods. There is no conflict of interest.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.