namiТруды НАМИTrudy NAMI0135-3152ФГУП «НАМИ»10.51187/0135-3152-2024-1-66-75nami-313Research ArticleАВТОМОБИЛЕСТРОЕНИЕAUTOMOBILE DEVELOPMENTО разработке методологии определения характеристики материала упругого элемента резинометаллического демпфераOn development of methodology to determine rubber-metal damper elastic element material characteristicsАртеменкоЕ. С.ArtemenkoE. S.

Артеменко Евгений Сергеевич – инженер-конструктор 3-й категории, отдел численного анализа виброакустики, управление FEM моделирования, Центр «Численный анализ и виртуальная валидация»

г. Москва 125438

Artemenko E.S. – design engineer, department of numerical analysis of vibroacoustics, FEM modeling department, Center for numerical analysis and virtual validation

Moscow 125438

evgeniy.artemenko@nami.ruКрутолаповВ. Е.KrutolapovV. E.

Крутолапов Виталий Евгеньевич – канд. техн. наук, начальник управления FEM моделирования, Центр «Численный анализ и виртуальная валидация»

г. Москва 125438

Krutolapov V.E. – PhD (Eng), head of the department of FEM modeling, Center for numerical analysis and virtual validation

Moscow 125438

vitaliy.krutolapov@nami.ruМалкинИ. В.MalkinI. V.

Малкин Илья Владимирович – канд. техн. наук, главный специалист, отдел виброакустики двигателя, управление антитоксичных систем и шумоглушения, Центр «Энергоустановки»

г. Москва 125438

Malkin I.V. – PhD (Eng), chief specialist, engine vibroacoustics department, anti-toxic systems and noise muffling department, Center “Power units”

Moscow 125438

ilia.malkin@nami.ruГНЦ РФ ФГУП «НАМИ»РоссияFederal State Unitary Enterprise “Central Scientific Research Automobile and Automotive Engines Institute” (FSUE “NAMI”)Russian Federation202428032024016675Copyright © Артеменко Е.С., Крутолапов В.Е., Малкин И.В., 20242024Артеменко Е.С., Крутолапов В.Е., Малкин И.В.Artemenko E.S., Krutolapov V.E., Malkin I.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://nami.elpub.ru/jour/article/view/313

Введение (постановка задачи и актуальность). Методы снижения амплитуды колебаний через применение резинометаллических виброгасителей являются важным средством предотвращения резонансных явлений в главной передаче автомобиля. Данная статья представляет методологию для определения характеристик материала упругого элемента резинометаллического демпфера.Цель исследования – разработка систематизированной методологии, объединяющей экспериментальные и аналитические методы, необходимые для определения физических свойств материала упругого элемента, с целью эффективного создания расчётных моделей и применения резинометаллических виброгасителей.Методология и методы. Представленная методология основана на проведении экспериментов и разработке аналитических моделей, использующих численные методы для более точного определения характеристик материала.Результаты и научная новизна. Представлены данные о свойствах материала упругого элемента, а также интегрированный подход к их определению. Научная новизна заключается в комбинации экспериментальных данных и аналитических моделей для создания более надёжных расчётных моделей виброгасителей.Практическая значимость. Разработанная методология и полученные данные могут быть применены в индустрии разработки демпферов и других областях инженерии для эффективного предотвращения резонансов, шумов и вибраций в транспортных средствах и других технических системах.

Introduction (problem statement and relevance). Methods for reduction of oscillation amplitude by use of rubber-metal vibration dampers serve as important means of prevention of resonance phenomena in vehicle final drives. The article gives a methodology to determine rubber-metal damper elastic element material characteristicsThe purpose of the study is to develop a systematized methodology that combines experimental and analytical methods required to determine physical properties of the elastic element material, with the objective of efficient generation of calculation or simulation models and use of rubber-metal vibration dampers.Methodology and research methods. The presented methodology is based on conducting of experiments and development of analytical models using numerical methods for more accurate determination of material characteristics.Scientific novelty and results. Data on elastic element material properties as well as an integrated approach to their determination are presented. The scientific novelty consists in combination of experimental data and analytical models for creation of more reliable calculation models of vibration dampers.Practical significance. The developed methodology and the obtained data can be applied in the damper development industry and other fields of engineering for effective prevention of resonances, noises and vibrations in vehicles and other technical systems

упругий элементхарактеристики материалаэкспериментальные данныерезинометаллический демпфервиброакустикажёсткостьмодель материалачисленные методыдеформацияобразцыelastic elementmaterial characteristicsexperimental datarubber-metal dampervibroacousticsstiffnessmaterial modelnumerical methodsdeformationsamplesReferencesВибрации в технике: справочник: в 6-ти т. / под ред. М.Д. Генкина. – М.: Машиностроение, 1978–1981.[Vibrations in technology: reference book: in 6 vol. Ed. by Genkin M.D.]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1978–1981. (In Russian)Крутолапов В.Е. Метод улучшения виброакустических характеристик кузова легкового автомобиля применением вибродемпфирующих материалов: автореф. дисс. … канд. техн. наук. – М., 2006. – 20 с.Krutolapov V.E. [Method for improving the vibroacoustic characteristics of a passenger vehicle body using vibration damping materials. Abstract of the cand. eng. sci. diss.]. Moscow, 2006. 20 p. (In Russian)Крутолапов В.Е., Соломатин Н.С. Метод конечных элементов в задачах виброакустики легкового автомобиля. – М.: Машиностроение-1, 2008. – 104 с.Krutolapov V.E., Solomatin N.S. [Finite element method in problems of vibroacoustics of a passenger vehicle]. Moscow, Mashinostroenie-1 Publ., 2008. 104 p. (In Russian)ГОСТ 265-77. Межгосударственный стандарт. Резина. Методы испытаний на кратковременное статическое сжатие. Методы испытаний. – М.: ИПК Издательство стандартов, 2001.[GOST 265-77. Rubber. Methods of short static compression tests.]. Moscow, IPK Izdatel’stvo standartov Publ., 2001. (In Russian)ГОСТ 270-75. Межгосударственный стандарт. Резина. Метод определения упругопрочностных свойств при растяжении. Методы испытаний. – М.: ИПК Издательство стандартов, 2001.[GOST 270-75. Rubber. Method of the determination elastic and tensile stress-strain properties]. Moscow, IPK Izdatel’stvo standartov Publ., 2001. (In Russian)Elgström E. Practical implementation of hyperelastic material methods in FEA models / Department of Mechanical Engineering, Blekinge Institute of Technology. – Karlskrona, Sweden: Blekinge Institute of Technology, 2014. – 49 p.Elgström E. Practical implementation of hyperelastic material methods in FEA models. Department of Mechanical Engineering, Blekinge Institute of Technology. Karlskrona, Sweden, Blekinge Institute of Technology, 2014. 49 p.Al-Bahkali E.A. Deployment of a Neo-Hookean membrane: experimental and numerical analysis // Int. Jnl. of Multiphysics. – 2013. – V. 7. – Nо. 1. – 13 р.Al-Bahkali E.A. Deployment of a Neo-Hookean membrane: experimental and numerical analysis. Int. Jnl. of Multiphysics, 2013, vol. 7, no. 1. 13 р.MSC Nastran 2021 Nonlinear (SOL 400) User’s Guide. MSC Nastran Dynamic Analysis User’s Guide / Proc. of the MSC/NASTRAN Eur. Users’ Conf, November 30, 2020. – 838 р.MSC Nastran 2021 Nonlinear (SOL 400) User’s Guide. MSC Nastran Dynamic Analysis User’s Guide. Proc. of the MSC/NASTRAN Eur. Users’ Conf, November 30, 2020. 838 р.Норри Д., де Фриз Ж. Введение в метод конечных элементов / пер. с англ. – М.: Мир, 1981. – 304 с.Norri D., de Friz Zh. [Introduction to the finite element method. Trans. from English]. Moscow, Mir Publ., 1981. 304 p. (In Russian)Зенкевич О.К. Метод конечных элементов в технике / пер. с англ. – М.: Мир, 1988. – 542 с.Zenkevich O.K. [Finite element method in technology. Trans. from English]. Moscow, Mir Publ., 1988. 542 p. (In Russian)Дымников С.И., Лавендел Э.Э. Статистический расчёт некоторых видов резинометаллических амортизаторов в случае больших деформаций // Вопросы динамики и прочности. – 1968. – Вып. 16. – С. 185.Dymnikov S.I., Lavendel E.E. [Statistical calculation of some types of rubber-metal shock absorbers in case of large deformations]. Voprosy dinamiki i prochnosti, 1968, issue 16, p. 185. (In Russian)Дымников С.И. Об одном приближенном методе решения задач теории упругости для несжимаемого материала // Вопросы динамики и прочности. – 1967. – Вып. 15. – С. 42Dymnikov S.I. [On one approximate method for solving problems in the theory of elasticity for an incompressible material]. Voprosy dinamiki i prochnosti, 1967, issue 15, p. 42. (In Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.