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      CRH3型動(dòng)車組是采用一種 V 型橡膠減振器將電力牽引系統(tǒng)中的設(shè)備裝置柔性吊掛在車體上。該V型橡膠減振器除了承載作用同時(shí)還具有減振作用，隔離動(dòng)車組運(yùn)行時(shí)各種振動(dòng)傳遞到護(hù)電氣設(shè)備，從而保證電力牽引系統(tǒng)運(yùn)行可靠性和安全性。V 型橡膠減振器在額定承載下的動(dòng)態(tài)特性決定了該減振器的減振效率。在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)確定前提下，V型橡膠減振器的動(dòng)態(tài)特性取決于橡膠材質(zhì)。橡膠材料作為一種非線性材料，其在壓縮狀態(tài)下的力學(xué)特性與未施壓下的力學(xué)特性是不相同的。橡膠材料具有粘彈特性，其在靜態(tài)力與動(dòng)態(tài)力作用下表現(xiàn)的力學(xué)特性也不相同。本文采用ANSYS軟件建立了 V型橡膠減振器的動(dòng)態(tài)特性有限元分析模型，并通過試驗(yàn)測定2種硬度相等但材料組成不同橡膠材料力學(xué)模型參數(shù)，模擬仿真這兩種橡膠材料的 V型橡膠減振器動(dòng)態(tài)特性，并對(duì)模擬計(jì)算結(jié)果與實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較分析。
      橡膠材料的力學(xué)性質(zhì)包括靜態(tài)性質(zhì)和動(dòng)態(tài)性質(zhì)，其中橡膠材料的靜態(tài)力學(xué)主要指標(biāo)有楊氏模量（E）、靜態(tài)剪切彈性模量（G）和泊松比（v）。橡膠材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性質(zhì)是指對(duì)橡膠材料施加正弦載荷，其形變時(shí)間與應(yīng)力時(shí)間有延遲（即產(chǎn)生相位差），因此其動(dòng)載荷位移曲線為一個(gè)環(huán)形線，其中環(huán)形線包圍的面積相當(dāng)于每次循環(huán)消耗的內(nèi)能。橡膠材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性質(zhì)主要指標(biāo)有動(dòng)彈性模量（Ｇｄｙ）和損耗因子（ｔａｎδ），其中動(dòng)彈性模量（Ｇｄｙ）與靜彈性模量（Ｇｓｔ）之比稱為動(dòng)靜剛度比，其變化范圍自1.0至3～5。損耗因子主要取決于橡膠 材 質(zhì)，其 值 范 圍 很 寬，為0.05～0.3左右。硬度相同的橡膠材料 （理論上 Ｇｓｔ近似相同），若橡膠材料組成不同，其在壓縮載荷作用下的力學(xué)特性是不同的，有的橡膠材料壓縮載荷位移曲線非線性就比較明顯。因此 V 型橡膠減振器在額定承載下動(dòng)態(tài)特性與選用的橡膠材料的非線性和材料的動(dòng)態(tài)性質(zhì)有關(guān)。本文研究了２種邵爾Ａ硬度都為55度，但橡膠基材組成不同（一種為 ＮＲ，另一種為ＳＢＲ）的橡膠材料的壓縮力學(xué)特性。由于橡膠材料具有超彈性（非線性）和粘彈性（動(dòng)態(tài)性），故橡膠材料采用2種本構(gòu)模型來描述，其中超彈性采用Mooney-Rivlin超彈本構(gòu)模型，粘彈性選用 Ｐｒｏｎｙ模型。這兩種模型很好地描述變形小于150％的橡膠材料力學(xué)性能，能夠滿足實(shí)際應(yīng)用橡膠材料的有限元計(jì)算需要，并且兩者結(jié)合能較好地描述橡膠類不可壓縮超彈性材料在大變形下的動(dòng)態(tài)力學(xué)特性。
      對(duì)橡膠材料來說，橡膠剪切模量遠(yuǎn)小于壓縮模量，因此減振器的剛度特性取決于壓縮狀態(tài)。對(duì)2種邵爾A硬度為55度橡膠材料進(jìn)行單軸壓縮試驗(yàn)，試樣為一圓柱，其直徑為29mm，高為12.5mm，采用INSTRON3366試驗(yàn)機(jī)對(duì)橡膠圓柱型試樣進(jìn)行軸向加載壓縮試驗(yàn)，其中圓柱試樣壓縮應(yīng)變與 V 型橡膠減振器額定承載的應(yīng)變相同。加載速度為10mm/s，壓縮載荷通過剛性金屬板施加于橡膠圓柱上，記錄壓縮載荷和位移變形數(shù)據(jù)。
      一般地對(duì) V 型橡膠減振器進(jìn)行有限元分析時(shí)，鑒于其 V 型減振器金屬下骨架復(fù)雜性，對(duì)其外形結(jié)構(gòu)中不影響計(jì)算結(jié)果的安裝孔進(jìn)行了合理簡化，建立 V型減振器有限元模型。根據(jù) ANSYS提供的單元類型，本文分析了模型中橡膠單元采用超彈單元Ｈｙｐｅｒ５８，金屬骨架采用實(shí)體單元 Ｓｏｌｉｄ４５，其中橡膠與金屬骨架的邊界采用粘合處理。


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