粘弾性-超弾性材料を利用したラバーブッシュの応力分布

ラバーブッシュは、自動車のサスペンションのリンク機構のピポッド部分に採用されています。軸方向に低剛性で軸直角方向に高剛性であり、路面からの振動・衝撃を緩和する防振性能や操縦の安定性を確保するために利用されています。

防振性能を考慮する場合、重要な特性として動的特性が挙げられます。ラバーブッシュの動的特性は、ラバーの特性である大変形性・速度依存性・最大ひずみ依存性・温度依存性・非圧縮性(微圧縮性)・ハードニングなどの様々な特性に関係します。ラバーブッシュの防振性能を評価する場合には、これら特性を考慮した解析が必要となります。

ここでの解析事例では、ラバーの特性として超弾性および粘弾性を組み合わせた材料を定義しています。これによりラバーに見られる非圧縮性と速度依存性を考慮することが可能となっています。解析ではラバーブッシュの軸に対し、軸方向と軸直角方向の変位を与え、圧縮および引張りの応力-ひずみ関係を時刻歴で取得しています。

図.ラバーブッシュの時刻歴応答解析