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密封圈的有限元分析參數(shù)事項(xiàng)
來源:廣東東晟密封科技有限公司-dshmf.com更新時間:2022-02-25
除了黏彈本構(gòu)方程的選擇,對分析結(jié)果有重要影響的參數(shù)包括:理論假設(shè)、幾何模型、分析參數(shù)及失效判據(jù)等;
1理論假設(shè),普遍采用的設(shè)定有:與O形密封圈接觸的剛體因硬度和模量遠(yuǎn)高于橡膠材料而被視為不變形材料;O形圈受到的壓縮視為邊界約束的制定位移引起的。另外,大多文獻(xiàn)視O形密封圈材料為不可壓縮材料,即壓縮過程中材料總體積不變。采用超彈性模型的,則認(rèn)為O形密封圈有確定的彈性模量和泊松比;
2幾何模型,大多文獻(xiàn)采用四節(jié)點(diǎn)平面軸對稱單元模型。如Ansys軟件的超彈單元HYPER56,即混合u-p方程,在使用凈水壓力的混合變更原則下,允許所形成的單元矩陣承受不可壓縮性約束,適用于具有任意大位移和大應(yīng)變的近似不可壓縮的橡膠類材料。或者,ABAQUS軟件的CAX4H hybrid element單元,即4節(jié)點(diǎn)雙線性對稱四邊形、雜交、恒壓。亦有采用自動網(wǎng)絡(luò)劃分功能,選取1485個節(jié)點(diǎn)及單元。
3分析參數(shù),分析參數(shù)主要有剛體間隙、倒角半徑、O形密封圈截面尺寸、O形密封圈初始壓縮率以及O形密封圈材料參數(shù),有的文獻(xiàn)另外考慮密封槽寬、工作溫度。
4失效判據(jù)。對于密封圈的失效,目前最普通采用的判據(jù)是最大接觸應(yīng)力是否大于工作壓力,若大于則認(rèn)為是有效密封,另一考慮較多的因素是,密封槽槽口轉(zhuǎn)角位置處的剪切應(yīng)力是否大于O形密封圈材料的抗剪切強(qiáng)度,若大于則認(rèn)為材料被破壞,密封失效。也有文獻(xiàn),考慮擠入上下法蘭張開間隙的膠料量,認(rèn)為超過一定值則是O形密封圈被破壞,密封失效。