Provning och modellering av genomslagsgummin implementerat för dynamisk simulering i MBS
Genomslagsgummin är komponenter som används i fordonschassin till hjul- eller hyttupphängningen för att undvika kraftiga kollisioner mellan exempelvis framaxeln och ramen då fjädringen bottnar. Vid genomslag genomgår dessa komponenter hastiga kompressionsförlopp med stora deformationer. Eftersom materialkarakteristiken för gummi är kraftigt olinjär blir dynamiken i systemet svår att beskriva.De beräkningsmodeller som finns att tillgå i MBS-programvaran Adams idag är mycket förenklade och beskriver inte dessa förlopp på ett tillfredsställande sätt. Målet med detta examensarbete var att utifrån resultaten från dynamisk provning utveckla en beräkningsmodell som beskriver kraften som verkar på gummit som en funktion av kompressionsförskjutning och -hastighet. Den framtagna modellen implementerades sedan som en subrutin till Adams.Fyra olika genomslagsgummin provades kvasistatiskt i en hydraulisk press och dynamiskt i en fallrigg som var konstruerad för detta ändamål. I testriggen släpptes flera fallande vikter med olika massor ner på gummit från ett flertal fallhöjder och kraften mättes tillsammans med gummits deformationsförskjutning.Utifrån mätresultaten formulerades en modell innehållandes ett elastiskt, och ett viskoelastiskt kraftbidrag tillsammans med en hastighetsoberoende friktionskomponent. Modellen använder 14 parametrar som identifieras med hjälp av kvasistatiska och dynamiska mätresultat för den aktuella komponenten. Modellen verifierades genom att utföra dynamiska simuleringar av de uppmätta förloppen på en virtuell testrigg skapad i Adams/View och jämföra simuleringsresultaten med de experimentella mätningarna.För två av de testade genomslagsgummina utfördes FEM-analyser där det kunde konstateras att viss karakteristik kan erhållas utan att provning krävs av en fysisk komponent.