充气密封的非线性有限元分析

基于大型非线性有限元处理软件MSC.Marc,考虑结构的材料非线性、几何非线性和接触非线性,建立了充气式气囊密封的轴对称有限元模型,对其充气密封机制进行了分析,得到了唇口法向接触应力的分布规律;讨论了充气压力、密封压力与充气压力比、轴径对法向接触应力的影响。结果表明,法向接触应力是实现有效密封的关键,该应力随充气压力和轴径的增大而增大;被密封介质压力使得靠近介质一侧的接触应力减小而另一侧的接触应力增大;最大等效Cauchy应力主要集中于气囊壁内的增强纤维层,且随充气压力的增大而增大;为保证密封的效果和密封的可靠性,必须选择合适的结构型式(包括气囊和密封间隙等)和充气压力;利用有限元软件MSC.Marc进行充气密封气囊的仿真设计是可行的。     

充气式柔性密封的非线性有限元分析

从V形橡胶密封圈结构特点和密封可靠性出发,考虑结构的材料非线性、几何非线性和接触非线性,建立了充气式柔性密封的轴对称有限元模型,对其充气密封机制进行了分析,得到了密封面法向接触应力的分布规律;讨论了不同的充气压力和密封介质压力对法向接触应力的影响.结果表明,实现有效密封的关键是使法向接触应力高于密封介质压力,而法向接触应力的大小随充气压力的增大而增大;密封介质压力的存在使得接近密封介质一侧的接触压力减小,进而密封面的长度减小,影响密封效果;最大von Mises应力主要集中于与刚性件尖角接触处以及内壁的圆弧面上,且随充气压力的增大而增大;合理的密封结构和充气压力可保证密封的效果和可靠性,同时也可延长橡胶密封圈的使用寿命;利用有限元软件ANSYS进行充气式柔性密封圈结构设计和优化是可行的.     

充气式密封装置的结构与特点

充气式密封装置的结构与特点中船总第七一○研究所（４４３００３）高频卢刚叶定奇杨玉田本文将介绍几种已成功地解决了大间隙、长周边的静压密封和轴向往复运动的大行程大活塞面密封的充气式密封装置，现就其结构、原理及特点等总结如下，以供设计人员参考。１静压密封１...     

双金属密封结构的有限元分析

本利用基于接触面的罚函数算法,通过有限元数值计算与方法对双金属密封结构进行了数值模拟分析,中模拟了双金属密封系统在装配和工作过程中的应力变化过程,仿真分析过程中考虑了设计变量,摩擦系数,工艺参数的影响,以双金属密封结构设计、装配有一定的指导意义。     

基于非线性有限元的箱口密封设计

采用非线性有限元分析软件MARC,建立了包装箱箱口密封有限元模型,分析了橡胶圈结构形式和材料硬度对箱口密封效果的影响。分析认为接触面积大小是决定这类包装箱密封特性的主要因素,因此选用材料较软及凸台与橡胶圈接触面积较大的结构方案有利于密封效果的提高。     

新型组合式炮膛密封结构的接触有限元分析

采用非线性有限元分析方法对新型组合式炮膛密封结构的橡胶密封圈和各密封元件之间的接触应力和变形进行了分析.通过分析橡胶密封结构的材料本构关系和非线性工作状态建立了模型,利用ABAQUS非线性有限元分析软件对模型进行了求解,得到了在高温高压火药气体作用下密封结构的静态变形和接触应力分布.结果表明,该新型组合式密封结构可以满足280 MPa高压火药气体的密封要求.     

唇形橡胶密封圈非线性接触有限元分析

借助于大型非线性有限元分析软件ABAQUS,对自行设计的非标准件唇形橡胶密封圈进行了三维装配体非线性接触有限元分析, 对唇形密封圈在不同初始过盈量和油压下的变形与应力情况进行了分析研究.结果表明:最大接触应力随着初始过盈量增加而增加;在不同油压作用下,最大接触应力始终大于油压, 满足唇形圈的密封条件,并经实践检验,证明有限元分析结果是正确的.     

变速箱双层套环式组合密封结构有限元分析

利用ABAQUS建立变速箱双层套环式组合密封结构的二维轴对称模型,分析了密封圈的压缩量、介质压力对双层套环式组合密封结构的接触应力、变形、Von Mises应力分布的影响。结果表明:随着压缩量的增加,组合密封结构的变形及接触应力增大,V形橡胶圈的受力减小;随着介质压力的增加,组合密封结构的变形、接触应力及V形橡胶圈的受力增大,因此,在较大介质压力条件下,应适当增加压缩量;适当改变双层套环的尺寸,可以使V形橡胶圈受力减小,且齿形套环不易磨损,使用寿命延长。     

橡胶-钢球支座非线性有限元分析

针对橡胶的大变形及接近不可压缩的特点,笔者对工程中常用的橡胶-刚球支座进行非线性有限元分析,得出支座受轴向拉伸时的刚度与轴向变形关系.此外,分析了泊松比对支座刚度和橡胶层中应力的影响,同时得出支座受轴向拉伸时最易失效的位置.     

橡胶O形密封圈的非线性有限元分析

借助于大型非线性有限元分析软件MSC．MARC，建立了橡胶O形圈与沟槽接触的非线性有限元分析模型，分析了橡胶O形圈在安装和使用中的接触变形、接触宽度和密封界面上的接触应力分布规律，从而为进一步可靠设计、优化橡胶O形圈提供了理论依据。     

金属软管的非线性有限元分析

运用非线性有限元法,采用三维壳单元Shell93和空间梁单元Beam189,利用耦合和约束方程理论,在ANSYS中建立了金属软管的有限元模型,对金属软管的力学特性进行了分析计算,并将计算结果与实验数据相对照,确定了有限元方法的可靠性,对计算结果进行分析,得出了对金属软管的设计和应用具有参考价值的结论。     

齿轮接触非线性有限元分析

通过研究接触问题有限元基本理论,应用大型有限元分析软件ANSYS对齿轮啮合对进行接触非线性有限元分析。有限元可以处理传统解析法无法处理的啮合问题,结果比传统计算公式更准确,且可定量地分析齿轮啮合应变与应力分布情况。     

基于有限元方法的桥塞胶筒非线性分析

桥塞胶筒是弹性密封元件,是桥塞对油管与套管之间形成封堵的关键部件,其结构参数对其工作性能有重要影响。利用有限元软件ansys workbench,来模拟胶筒的在一定工况下的非线性接触行为。对提高密封性能得出合理的结构参数。为桥塞的优化设计和结构改进提供了理论依据和实践指导。     

多层波纹管非线性有限元应力分析

应用非线性有限元法，综合材料非线性、几何非线性、边界非线性，利用三维壳单元建模、边界非线性(接触)对层间关系，使层间形成接触对，建立多层波纹管非线性有限元模型。经过在AN-SYS平台上进行的非线性有限元分析计算和实验比较，得出计算结果和试验数据基本吻合。同时研究结果也证明了这是一种比较准确的研究方法，此有限元模型能够较好地模拟真实多层波纹管的特性。     

一种新型安全车轮的非线性有限元分析

建立了新型安全车轮的几何模型,说明了车轮构成及基本原理。基于车轮的几何非线性、材料非线性及车轮与地面接触的非线性,建立了车轮的三维非线性有限元模型,用ANSYS软件的非线性分析技术对车轮进行了有限元分析。建模时充分考虑了橡胶材料的超弹性,材料模型采用Mooney-Rivlin橡胶材料。分析了车轮在静态接触、侧倾和侧偏受载3种工况下载荷与变形量的关系,并对车轮应力分布、轮胎接地印迹和接地压力进行了研究,为模拟与分析轮胎行驶性能和车轮的结构设计与优化提供了相关依据。     

MARC在接触分析中的应用

介绍了MARC软件的各部分组成及其非线性分析功能的特点，并以圆柱接触为例，将MARC有限元分析结果与赫兹理论进行了比较，两者吻合得比较好，这为MARC软件在求解诸如轴承分析、铁轨分析和橡胶密封等方面开辟了很好的应用前景。     

非线性有限元在波纹管静力分析中的应用

综合考虑几何非线性和材料非线性的影响,采用随动硬化模型,建立了波纹管三维实体有限元模型,并用该模型对波纹管进行了静力分析.为检验有限元计算结果,对波纹管进行了应变测量.计算结果与实测数据具有较好的一致性.从而表明该有限元模型能够较准确地反映波纹管内应力的大小及其分布情况,为进一步研究波纹管的强度、稳定性等提供了依据.