橡膠密封廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備,其性能直接影響設(shè)備的正常工作,密封故障有時(shí)甚至造成重大事故,橡膠密封設(shè)計(jì)涉及固體力學(xué)、摩擦、聚合物材料、液體腐蝕和機(jī)械制造技術(shù),因此橡膠密封在安裝和使用中的變形和密封頁面的接觸應(yīng)力,理論困難。
隨著技術(shù)的發(fā)展、計(jì)算機(jī)性能的提高、數(shù)值計(jì)算方法、材料學(xué)和大型有限元分析軟件的發(fā)展,利用非線性有限元軟件研究安裝和使用中密封件的高度非線性接觸問題,取得了一些成果。
橡膠O形密封環(huán)是最常見的密封件之一。廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備中,具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性能優(yōu)勢(shì)。采用大型非線性有限元分析軟件,建立橡膠O形密封環(huán)軸對(duì)稱有限元模型,分析安裝使用過程中的觸摸變形和觸摸總寬度上的觸摸應(yīng)力分布;
結(jié)果表明,通過模擬分析,橡膠O形密封圈軸對(duì)稱非線性有限元模型合理,根據(jù)模擬變形得到O形密封圈接觸總寬度和接觸總寬度接觸應(yīng)力,給出接觸寬度和接觸方向應(yīng)力隨壓縮率的變化規(guī)律,對(duì)橡膠O形密封圈的設(shè)計(jì)具有一定的意義,為橡膠密封件的設(shè)計(jì)提供了新的途徑。