金威囊减，对于帘线材料不同、层数不同的空气弹簧气囊，其内压力基本仅随着垂向位移而变化，与帘线的层数、材料等关系不大．同样，气囊帘线的材料不同、层数不同时，其有效半径主要随着垂向位移变化而变化；尤其是对于芳纶材质的帘线，帘线层数不同、初始充气压力不同时，气囊压力的变化基本相同，这主要是芳纶帘线的弹性模量较大、负载变形较小的结果。
结果表明，空气弹簧气囊帘线的相关参数对其有效半径的影响很小。 如前所述，作为弹性元件的主从动气囊，相互之间的压力差大小决定了联轴器能够传递扭矩负载的大小。仅从空气弹簧联轴器承受扭矩负载特性看，承载大小主要取决于主从动气囊的垂向特性。而表征气囊垂向性能的参数主要是内压力、有效半径及垂向高度(拉伸压缩行程)，有效半径及垂向高度的数值决定着空气弹簧可变容积的大小。
运用加强筋模型技术的关键是设置加强筋单元的相关参数，即各层加强筋的材料性质、加强筋层的参考面(边)、加强筋方向的参考轴、加强筋偏离参考轴的角度、加强筋层的相对位置、单根加强筋的横截面积、单位长度加强筋的根数等。 本文利用MSC.Marc软件建立了空气弹簧气囊的有限元模型。模型中考虑了橡胶材料的非线性和不可压缩性、帘线一橡胶复合材料的各向异性、空气弹簧气囊大变形导致的几何非线性以及空气弹簧气囊与钢板法兰的接触非线性边界条件。
利用MSC。Marc软件中的加强筋模型来模拟气囊中的多层帘线一橡胶复合材料，借助Rebar模型可以直接在前处理中定义气囊中随位置变化的帘线的铺设方向，并且可以真实地模拟帘线一橡胶复合材料的几何和材料非线性。 如前所述，空气弹簧是以压缩空气作为介质来实现弹性作用的一种非金属弹簧，气囊内腔压力随内腔体积之间的变化关系直接反映着空气弹簧的刚度特性。若运用其他分析工具，无法全面计算内腔压力随内腔体积之间的变化关系，只能把气囊内压力视为定压加载处理。可以利用MSC.Marc空腔结构模型(Cavity)真实模拟了空腔体积与空腔内压的变化关系。当空腔体积变化时，MSC.Marc可以通过更新空腔内部压力来模拟空腔内部的密闭特性。
本文利用Rebar加强筋模型和Cavity空腔结构模型对空气弹簧气囊的加载过程进行模拟分析，对空气弹簧气囊的充气过程和垂向特性进行了仿真。需要说明的是，作为联轴器弹性元件的空气弹簧气囊，其垂向刚度特性与横向刚度特性对空气弹簧联轴器的主要性能均有重要影响，并且横向刚度特性的影响还要重要一些。关于我们对空气弹簧气囊的横向特性分析，将另文加以介绍。
2 金威囊减空气弹簧气囊有限元模型建立
由于FIRESTONE空气弹簧气囊的轴对称性以及垂向负载的对称性，可建立气囊的轴对称分析模型。当进一步做横向特性分析、需要气囊的三维模型时，可通过对二维轴对称模型及分析结果的旋转而生成。因此，对空气弹簧气囊的充气、垂向特性分析可由二维轴对称分析完成。二维轴对称模型可以进一步扩展到三维模型，并可将轴对称分析结果利用AXIT03D模型定义选项从轴对称转换到三维(除网格扩展外，载荷和边界条件也扩展)，以完成气囊的横向特性分析。
可以利用Marc与AutoCAD间的良好接口关系，先在AutoCAD绘制出气囊的详细结构，而后直接调用到Marc中进行网格划分。 图4为空气弹簧气囊的二维轴对称模型，其处于自由高度状态，共有单元1022个，节点932个。特别指出的是，在帘线一橡胶复合材料模型中，相同的空间位置有两份单元(具有相同节点)，一份单元代表橡胶基体，为普通轴对称单元(采用Herrman不可压缩单元)；另一份单元代表增强帘线，为Rebar单元。Rebar单元具有单向刚度的单元形式，是处理带有加强筋的复合材料的理想单元。
由于气囊帘线的相关参数对其内压力的变化、有效半径的变化的影响很有限，即对垂向特性的影响有限，空气弹簧气囊的垂向刚度特性主要取决于内压力及可变容积这两大因素，这种特性在压缩阶段表现尤其明显。 通过分析可知，仪从垂向刚度特性看，空气弹簧气囊的垂向刚度主要受到气囊可变容积及内压力的影响，帘线的相关参数对垂向刚度的影响较小。因此，要降低空气弹簧气囊的垂向刚度并同时提高其承载能力，在结构空间允许的条件下，增大气囊的可变容积(包括增大有效半径、增大工作高度、增大曲囊半径等)是一条可行有效的技术途径。
4 结论
1)通过气囊在垂向拉伸、压缩过程的内压力及有效半径的变化特性表明，帘线结构参数对空气弹簧气囊的垂向刚度特性的影响较小。空气弹簧气囊的垂向刚度特性主要取决于内压力及可变容积这两大因素。这是过去的经验公式已经体现了的。过去在进行空气弹簧联轴器设计时，主要也是依据这类经验公式；
2)空气弹簧气囊的内压力对垂向刚度的影响很大，内压力越高，垂向刚度越大；
结果表明，空气弹簧气囊帘线的相关参数对其有效半径的影响很小。 如前所述，作为弹性元件的主从动气囊，相互之间的压力差大小决定了联轴器能够传递扭矩负载的大小。仅从空气弹簧联轴器承受扭矩负载特性看，承载大小主要取决于主从动气囊的垂向特性。而表征气囊垂向性能的参数主要是内压力、有效半径及垂向高度(拉伸压缩行程)，有效半径及垂向高度的数值决定着空气弹簧可变容积的大小。
运用加强筋模型技术的关键是设置加强筋单元的相关参数，即各层加强筋的材料性质、加强筋层的参考面(边)、加强筋方向的参考轴、加强筋偏离参考轴的角度、加强筋层的相对位置、单根加强筋的横截面积、单位长度加强筋的根数等。 本文利用MSC.Marc软件建立了空气弹簧气囊的有限元模型。模型中考虑了橡胶材料的非线性和不可压缩性、帘线一橡胶复合材料的各向异性、空气弹簧气囊大变形导致的几何非线性以及空气弹簧气囊与钢板法兰的接触非线性边界条件。
利用MSC。Marc软件中的加强筋模型来模拟气囊中的多层帘线一橡胶复合材料，借助Rebar模型可以直接在前处理中定义气囊中随位置变化的帘线的铺设方向，并且可以真实地模拟帘线一橡胶复合材料的几何和材料非线性。 如前所述，空气弹簧是以压缩空气作为介质来实现弹性作用的一种非金属弹簧，气囊内腔压力随内腔体积之间的变化关系直接反映着空气弹簧的刚度特性。若运用其他分析工具，无法全面计算内腔压力随内腔体积之间的变化关系，只能把气囊内压力视为定压加载处理。可以利用MSC.Marc空腔结构模型(Cavity)真实模拟了空腔体积与空腔内压的变化关系。当空腔体积变化时，MSC.Marc可以通过更新空腔内部压力来模拟空腔内部的密闭特性。
本文利用Rebar加强筋模型和Cavity空腔结构模型对空气弹簧气囊的加载过程进行模拟分析，对空气弹簧气囊的充气过程和垂向特性进行了仿真。需要说明的是，作为联轴器弹性元件的空气弹簧气囊，其垂向刚度特性与横向刚度特性对空气弹簧联轴器的主要性能均有重要影响，并且横向刚度特性的影响还要重要一些。关于我们对空气弹簧气囊的横向特性分析，将另文加以介绍。
2 金威囊减空气弹簧气囊有限元模型建立
由于FIRESTONE空气弹簧气囊的轴对称性以及垂向负载的对称性，可建立气囊的轴对称分析模型。当进一步做横向特性分析、需要气囊的三维模型时，可通过对二维轴对称模型及分析结果的旋转而生成。因此，对空气弹簧气囊的充气、垂向特性分析可由二维轴对称分析完成。二维轴对称模型可以进一步扩展到三维模型，并可将轴对称分析结果利用AXIT03D模型定义选项从轴对称转换到三维(除网格扩展外，载荷和边界条件也扩展)，以完成气囊的横向特性分析。
可以利用Marc与AutoCAD间的良好接口关系，先在AutoCAD绘制出气囊的详细结构，而后直接调用到Marc中进行网格划分。 图4为空气弹簧气囊的二维轴对称模型，其处于自由高度状态，共有单元1022个，节点932个。特别指出的是，在帘线一橡胶复合材料模型中，相同的空间位置有两份单元(具有相同节点)，一份单元代表橡胶基体，为普通轴对称单元(采用Herrman不可压缩单元)；另一份单元代表增强帘线，为Rebar单元。Rebar单元具有单向刚度的单元形式，是处理带有加强筋的复合材料的理想单元。
由于气囊帘线的相关参数对其内压力的变化、有效半径的变化的影响很有限，即对垂向特性的影响有限，空气弹簧气囊的垂向刚度特性主要取决于内压力及可变容积这两大因素，这种特性在压缩阶段表现尤其明显。 通过分析可知，仪从垂向刚度特性看，空气弹簧气囊的垂向刚度主要受到气囊可变容积及内压力的影响，帘线的相关参数对垂向刚度的影响较小。因此，要降低空气弹簧气囊的垂向刚度并同时提高其承载能力，在结构空间允许的条件下，增大气囊的可变容积(包括增大有效半径、增大工作高度、增大曲囊半径等)是一条可行有效的技术途径。
4 结论
1)通过气囊在垂向拉伸、压缩过程的内压力及有效半径的变化特性表明，帘线结构参数对空气弹簧气囊的垂向刚度特性的影响较小。空气弹簧气囊的垂向刚度特性主要取决于内压力及可变容积这两大因素。这是过去的经验公式已经体现了的。过去在进行空气弹簧联轴器设计时，主要也是依据这类经验公式；
2)空气弹簧气囊的内压力对垂向刚度的影响很大，内压力越高，垂向刚度越大；
3)利用Marc的加强筋模型和空腔结构模型可以对空气弹簧气囊的加载过程进行真实的模拟分析，以得出气囊在垂向拉伸压缩过程中的相关特性，为空气弹簧联轴器的设计研究提供了有效可行的手段。
