第四章 試驗觀察
4.4 YS1000B 縱向受力之遲滯迴圈行為探討
4.4.2 YS1000B 西北側縱向受力
縱向受力 YS1000B 隔振彈簧擠壓變形圖如圖 4- 15,西北側 YS1000B 隔振彈簧的縱向受力單一遲滯迴圈圖如圖 4- 17,根據實驗 觀測可將遲滯迴圈行為以下列各階段分別進行探討,如下:
A-B 階段:
由於先前不斷的反覆加載作用後,造成擋板與外框擠壓後變形,
最後形成擋板傾斜變形並包夾住螺旋彈簧的狀態;在迴圈一開始,油 壓制動器開始正向加載,隔振彈簧側向位移保持在 5mm 以內,在此 時由於擋板尚未碰觸到外框之橡膠圈,因此在這階段隔振彈簧並沒有 側向束制作用。但也由於擋板包夾住螺旋彈簧,使得當隔振彈簧受到 側力作用的時候,螺旋彈簧隨著擋板一起移動,使得螺旋彈簧無法提 供最有效的側向勁度去抵抗側力,故此階段的整體的隔振彈簧抵抗的 側力提升不大。
B-C 階段:
油壓制動器持續正向加載,此時擋板與外框之橡膠圈開始碰觸,
因此在擋板與外框擠壓摩擦的過程中產生側向束制,故隔振彈簧的側 向勁度提升,外觀上可看到外框隨著持續增加的側力在擠壓的過程中 亦發生傾斜變形。另外,隔振彈簧的基座與外框相連,並由兩根固定 螺栓栓在轉接板上,在持續增加的側向力作用下的外框相當於一懸臂 梁受集中的垂直載重作用,會對端部產生固端彎矩;而隔振彈簧的底 板就相當於上述之端部,故隔振彈簧的底板因固端彎矩產生彎曲變形 (中間部分凸起)。但由於先前不斷的反覆載重作用下造成與擋板相連 的上蓋板發生縱向彎曲變形,使得在此階段受側力作用的隔振彈簧會 有Rocking 效應,一開始雖然受到側向束制的作用,抵抗側向力的能 力提升,但由於變形的上蓋板在此時未與上方的轉接板完全接觸,抵
35
抗側向力的能力提升不大;直到變形的上蓋板跟上方的轉接板完全閉 合後,隔振彈簧抵抗側向力的能力才會完全提升。
C-D 階段:
油壓致動器開始正向卸載。此階段由於除了螺旋彈簧提供側向勁 度抵抗側向力外,擋板與外框持續碰撞並提供側向束制;底板與固定 螺栓間的擠壓亦提供了額外的側向束制。
D-E 階段:
油壓致動器持續正向卸載,在 D 點由於擋板與外框的橡膠圈分 離,隔振彈簧的側向束制條件消失;另外隨側力回復,底板隨著側力 逐漸回復,而上蓋板的重心亦回到其中心位置。因此勁度急速下降(相 較於C-D 階段之勁度)。此時側力又逐漸恢復到由螺旋彈簧去抵抗。
E-F 階段:
油壓制動器開始反向加載,由於先前不斷的反覆加載作用後,造 成擋板與外框擠壓後變形,最後形成擋板傾斜變形並包夾住螺旋彈簧 的狀態;隔振彈簧側向位移保持在 5mm 以內,在此時由於擋板尚未 碰觸到外框之橡膠圈,因此在這階段隔振彈簧並沒有側向束制作用。
但也由於擋板包夾住螺旋彈簧,使得當隔振彈簧受到側力作用的時 候,螺旋彈簧隨著擋板一起移動,使得螺旋彈簧無法提供最有效的側 向勁度去抵抗側力,故此階段的整體的隔振彈簧抵抗的側力提升不 大。
F-G 階段:
油壓制動器持續反向加載,油壓制動器持續正向加載,此時擋板 與外框之橡膠圈開始碰觸,因此在擋板與外框擠壓摩擦的過程中產生 側向束制,故隔振彈簧的側向勁度提升,外觀上可看到外框隨著持續 增加的側力在擠壓的過程中亦發生傾斜變形。另外,隔振彈簧的基座
36
與外框相連,並由兩根固定螺栓栓在轉接板上,在持續增加的側向力 作用下的外框相當於一懸臂梁受集中的垂直載重作用,會對端部產生 固端彎矩;而隔振彈簧的底板就相當於上述之端部,故隔振彈簧的底 板因固端彎矩產生彎曲變形(中間部分凸起)。但由於先前不斷的反覆 載重作用下造成與擋板相連的上蓋板發生縱向彎曲變形,使得在此階 段受側力作用的隔振彈簧會有Rocking 效應,一開始雖然受到側向束 制的作用,抵抗側向力的能力提升,但由於變形的上蓋板在此時未與 上方的轉接板完全接觸,抵抗側向力的能力提升不大;直到變形的上 蓋板跟上方的轉接板完全閉合後,隔振彈簧抵抗側向力的能力才會完 全提升。
G-H 階段:
油壓致動器開始反向卸載。此階段由於除了螺旋彈簧提供側向勁 度抵抗側向力外,擋板與外框持續碰撞並提供側向束制;底板與固定 螺栓間的擠壓亦提供了額外的側向束制。
H-A 階段:
油壓致動器持續正向卸載,在 H 點由於擋板與外框的橡膠圈分 離,隔振彈簧的側向束制條件消失;另外隨側力回復,底板隨著側力 逐漸回復,而上蓋板的重心亦回到其中心位置。因此勁度急速下降(相 較於C-D 階段之勁度)。此時側力又逐漸恢復到由螺旋彈簧去抵抗。
37