橡胶减振器由于具有体积小、弹性刚度便于调节、形状可自由设计且制造成本低、可以吸收高低频振动等诸多优点,被广泛用于减轻振动和降低噪音方面。本文的研究对象是动车组橡胶地板减振器(称橡胶减振器),安装在动车组车厢地板下面,与其他部件共同组成车厢的减振系统。橡胶减振器在实际工作条件下由于存在应力应变的疲劳破坏,会影响其正常的使用性能。橡胶材料一旦发生疲劳破坏,减振器的刚度、阻尼系数等参数将会逐渐偏离设计值,其使用性能和抗冲击性能受到破坏,会影响到整个车辆系统工作的安全性、稳定性。减振器使用性能降低,必然会导致其使用寿命缩短。因此,深入研究橡胶减振器的疲劳性能,不仅能够满足对橡胶减振器进行定期维护、更换的要求,降低安装与维护费用,保证安全性、舒适性以及经济性,而且能够为减振器的制造、生产工艺、结构优化提供参考意见,合理预测减振器的使用寿命以及疲劳强度极限,对于橡胶减振器工程设计和应用具有重大意义。本文所作的详细工作如下:(1)本文通过查阅大量的文献资料,对国内外橡胶及减振器疲劳研究的现状、发展趋势进行了分析总结;分析了橡胶材料疲劳破坏的影响因素,结合减振器实际工况,分析了影响减振器的疲劳破坏的主要因素。(2)研究了橡胶材料疲劳破坏机理,对橡胶减振器进行了静力学分析,根据应力应变云图,探究了橡胶减振器的疲劳破坏机理。(3)通过正常疲劳试验和加速疲劳试验进行减振器的试验研究。试验结果表明,正常疲劳试验条件对减振器疲劳性能影响不大,减振器此时可以认为是具有无限寿命。加速疲劳试验下,在固定频率下,随着预位移和振幅变大,动静刚度、储能模量、损耗模量和损耗系数随着疲劳次数的增加而降低,阻尼系数无明显变化,波动较大;在固定预位移和振幅下,频率提高,减振器各性能参数随着疲劳次数的增加逐渐降低,频率越大,降低幅度越明显。同时,相比较预位移和振幅,频率对减振器温升和疲劳性能影响较大。(4)通过扫描电镜对橡胶减振器不同疲劳阶段橡胶表面形貌进行观察,减振器疲劳破坏的主要形式是内孔出现裂纹,温度较高时,内部橡胶颗粒会逐渐变成粘流状,析出后预冷变为颗粒状,积累一定程度后形成一条条橡胶束。结合疲劳试验过程中减振器的力学性能变化,研究影响动车组橡胶地板减振器疲劳失效行为,提出橡胶减振器结构优化和抗疲劳方法。(5)通过对减振器进行疲劳寿命试验,研究疲劳寿命与作用力的关系曲线并建立了数学模型。将S-N曲线和数学模型进行对比分析,通过对减振器进行寿命预测,确定了成组法得到幂函数数学模型和S-N曲线是最优的。并将试验结果和疲劳寿命云图进行对比分析,证明了试验研究的合理性。