汽车排气管V形金属密封环设计与优化

针对汽车排气管密封问题，设计一种适合汽车排气系统密封的V形金属密封环。该密封环采用平面接触、小接触压力方式，在满足密封要求的同时避免了较大的预紧力；在波谷处采用圆弧过渡，降低了密封环的整体刚度，侧边倾斜一定角度以增大密封环的回弹性能。利用ANSYS Workbench软件对V形金属密封环常温预紧和高温工况下的密封性能进行分析，在保证密封强度要求下确定安装时合适的轴向压缩量；分析密封环结构参数对密封性能的影响，发现壁厚、环宽、波谷半径、接触圆半径、开口角度对密封性能影响较大。基于Design-Expert软件对密封环结构参数进行多目标优化，从而降低了密封环最大等效应力，提高了最大接触压力，减小了密封环质量，并通过相关实验验证有限元模型的可靠性。