金屬橡膠密封系統(tǒng)模型建立及仿真分析.pdf

1、金屬橡膠材料密封技術(shù)的研究是金屬橡膠技術(shù)研究領(lǐng)域的一個重要方向。由于金屬橡膠密封件具有工作溫度范圍大、承載能力大、耐腐蝕、壽命長、不易老化、可靠性高、結(jié)構(gòu)具有可設(shè)計等特點，所以在航空航天、國防等特殊領(lǐng)域中也具有其它密封件無法比擬的優(yōu)良性能。本文以金屬橡膠密封件在航空航天中的應(yīng)用為背景，通過理論分析和實驗研究，揭示了金屬橡膠密封技術(shù)的密封機理，并對金屬橡膠密封系統(tǒng)做了有限元仿真分析。
　　為了建立金屬橡膠密封系統(tǒng)力學(xué)模型，論文研究中

2、制作了不同相對密度的金屬橡膠彈性元件，利用專用實驗設(shè)備對試件進(jìn)行了實驗研究，并對實驗結(jié)果進(jìn)行了分析研究，得出了金屬橡膠試樣沿不同方向的彈性模量和泊松比，并對最大初始應(yīng)變對金屬橡膠材料力學(xué)性能的影響進(jìn)行了深入的分析。
　　以實驗研究為基礎(chǔ)，依據(jù)由實驗獲得的金屬橡膠材料力學(xué)性能參數(shù)，通過對金屬橡膠密封系統(tǒng)的合理簡化，建立了金屬橡膠密封系統(tǒng)的接觸模型，分析了金屬橡膠密封時接觸壓力的分布狀態(tài)，并對接觸壓力的分布做了簡單的假設(shè)，進(jìn)而推導(dǎo)出了

3、最大接觸應(yīng)力的計算式；分析了有、無介質(zhì)作用下的密封系統(tǒng)，研究了密封介質(zhì)壓力對密封性能的影響；在接觸力學(xué)模型的基礎(chǔ)上，研究了金屬橡膠密封機理，得出了密封系統(tǒng)的泄漏率模型，為金屬橡膠密封件的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。
　　對金屬橡膠密封件進(jìn)行了等效簡化，建立了密封系統(tǒng)的三維模型，利用ANSYS有限元軟件對三維模型進(jìn)行了受力分析及有限元仿真，并對有限元仿真結(jié)果與理論計算結(jié)果進(jìn)行了分析，得出密封件應(yīng)力分布狀態(tài)，證實密封模型中應(yīng)力狀態(tài)的假設(shè)；有限