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。     

O形密封圈的有限元力学分析

采用大型有限元分析程序 MARC/ Mentat32 0对 O形密封圈在“安装”状态和密封流体介质作用下的力学性能进行了分析 ,研究了造成密封圈撕裂损坏及材料松弛的当量 Cauchy应力峰值大小及位置随密封流体介质作用的变化情况 ,以及轴和密封接触面间的接触压力及剪应力分布状态。为重要场合下 O形密封圈的正确选用提供了一种方法。     

O形圈轴对称超弹性接触问题的有限元分析

本文采用罚单元接触算法,建立了O形橡胶密封圈的轴对称超弹性接触问题的非线性有限元分析模型,结合国际上通用的有限元分析系统ANSYS程序,对多种型号的O形圈进行了有限元分析,为橡胶密封件的设计计算提供了一条新途径。     

新型辅助密封圈的有限元分析

利用非线性有限元理论建立了某新型辅助密封圈的有限元模型;利用有限元软件MSC.MARC分析了该结构在安装和使用过程中的接触变形、接触密封界面上的接触应力分布及摩擦特性等.结果表明,该密封结构辅助密封性能好,能够承受较高压力,并且与轴之间的摩擦阻力小,耐磨性能好,适用于旋转密封以及往复密封.     

固体发动机结构密封特性分析

根据固体发动机密封结卡句的特点，从密封圈的密封机理出发．对固体发动机密封的充分必要条件及密封界面的接触压应力分布进行分析，研究了粘弹性材料的压缩回弹特性，应力松弛特性和一些可能的密封失效因素．为固体发动机结构密封工作可靠性及密封圈的正确选用提供了依据。     

O形密封圈偏心情况下接触应力仿真研究

研究O形密封圈在偏心情况下采用二维模型计算接触应力结果的准确度。通过利用有限元分析软件ABAQUS对O形圈的偏心情况进行二维和三维数值仿真分析,针对不同O形圈直径在不同偏心量的情况下分别进行接触应力的二维和三维计算与对比。结果表明：在O形密封圈偏心的情况下,与三维模型相比,二维模型计算的接触应力在最大压缩量处往往偏大,在最小压缩量处往往偏小,且偏心量的增大和O形圈直径的减小均导致二维模型的计算误差增大。对二维模型接触应力计算误差随偏心量和O形圈直径的变化曲线分别进行拟合,得到二维模型接触应力计算误差的预测公式,可用于O形圈二维模型接触应力预测值的修正。     

深海高压环境下O形密封圈密封性能分析

针对深海高压环境密封壳体用O形密封圈研究不足问题,对O形密封圈在不同压缩率、不同硬度、高介质压力下接触应力大小及应力分布情况等方面进行了研究。对判断O形密封圈失效的方法进行了归纳,提出了基于失效准则判断O形密封圈在深海中所能承受最大压力的方法,利用非线性有限元分析方法进行了分析及预测。研究结果表明:压缩率及材料硬度对O形密封圈的密封能力有重要影响,介质压力的变化会引起O形密封圈内部应力分布的变化;材料硬度为90HA的丁腈橡胶O形密封圈在压缩率为21%的工况中,可以满足5 000 m水深的密封要求。     

压缩率对O形橡胶密封圈密封性能的影响

首先分析了O形橡胶密封圈有限元分析的现状,然后从工程实例人手,分析了压缩率对橡胶密封圈密封性能的影响,利用有限元分析软件ANSYS对O形橡胶密封圈在不同压缩率下的接触压力分布进行了分析,说明提高压缩率对密封圈的密封性能有显著的影响;以此分析结果为基础可以合理设计密封槽的尺寸和缸筒与活塞间的间隙.     

O形橡胶密封圈密封性能的有限元分析

利用ANSYS建立了液压系统中液压缸用O形橡胶密封圈的二维轴对称模型,分析计算了O形密封圈缸筒和轴套的间隙、密封轴套槽口倒角半径、O形密封圈的截面尺寸、橡胶材料参数、初始压缩率对密封面最大接触压力和剪切应力的影响。结果表明:O形密封圈缸筒和轴套的间隙对剪切应力的影响很大;轴套沟槽宽度、O形密封圈的截面尺寸和橡胶材料参数对密封面最大接触压力的影响很大;初始压缩率对密封面最大接触压力和剪切应力的影响都很大;对于本文分析的结构,在其它条件不变的情况下密封轴套槽口倒角半径对密封面最大接触压力和剪切应力的影响都不大;分析结果验证了长期使用的经验设计。     

低压铸造中O形密封圈密封特性分析

为了分析低压铸造高温极端工况下O形密封圈的密封特性及密封失效问题,根据工况顺序,基于Mooney-Rivlin模型,采用ANSYS有限元分析了O形密封圈不同温度、压缩率、介质压力条件下的密封特性及密封失效位置.结果 表明:温度升高、压缩率减小、介质压力增大均使易破损位置向密封槽上过渡圆角处移动;当介质压力为2 MPa,...     

封隔器胶筒大变形的粘-滑摩擦接触分析

采用罚函数方法,结合橡胶大变形问题的增量分析过程,考虑封隔器胶筒与套管之间的粘-滑摩擦接触问题,研究摩擦因数变化对接触压力的影响规律。给出解决封隔器胶筒摩擦接触问题的数值方法,并在此基础上对胶筒与套管之间的摩擦接触进行有限元分析,分析得到采用大变形非线性粘弹性理论和接触摩擦描述的有限元模型,可以比较准确模拟封隔器在坐封和工作过程中胶筒接触压力和变彤的情况,结果表明,摩擦因数变化对封隔器胶筒的接触压力有着较明显的影响。     

叶片机械过盈配合的接触分析

叶片机械中广泛采用过盈配合技术将叶轮、轴套和轴联成一体,这是典型的三维多体接触问题。文中以某柴油机涡轮增压器的压气机叶轮为例,采用有限元参数二次规划法,并结合多重子结构技术分析求解叶轮与轴套、轴套与轴的过盈接触问题,利用JIFEX程序,针对不同的过盈量、摩擦因数和转速进行研究,获得叶轮、轴套与轴之间接触应力的相应分布规律,以为设计、制造参考。     

THREE DIMENSIONAL ELASTO-PLASTIC CONTACT BOUNDARY ELEMENT ANALYSIS FOR ROLLING WITH CONSIDERATION OF FRICTION

ＴＨＲＥＥＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬＥＬＡＳＴＯＰＬＡＳＴＩＣＣＯＮＴＡＣＴＢＯＵＮＤＡＲＹＥＬＥＭＥＮＴＡＮＡＬＹＳＩＳＦＯＲＲＯＬＬＩＮＧＷＩＴＨＣＯＮＳＩＤＥＲＡＴＩＯＮＯＦＦＲＩＣＴＩＯＮ①ＸｉａｏＨｏｎｇＣｈｅｎＹｉｍｉｎｇＳｈｅｎＧｕａｎｇ...     

3D TRANSIENT COUPLED THERMO- ELASTIC-PLASTIC CONTACT SEALING ANALYSIS OF REACTOR PRESSURE VESSEL

Sealing analysis of sealing system in reactor pressure vessels is relevant with multiple nonlinear coupled-field effects,so even large-scale commercial finite element software cannot finish the complicated analysis.A finite element method of 3D transient coupled thermo-elastic-plastic contact sealing analysis for reactor pressure vessels is presented,in which the surface nonlinearity, material nonlinearity,transient heat transfer nonlinearity and multiple coupled effect are taken into account and the sealing equation is coupling solved in iterative procedure.At the same time,a computational analysis program is developed,which is applied in the sealing analysis of experimental reactor pressure vessel,and the numerical results are in good coincidence with the experimental results.This program is also successful in analyzing the practical problem in engineering.     

不同条件下的正交切削温度场的数值分析

建立正交切削加工过程中的传热数学模型,基于Lagrange描述法和有限元法对正交切削的温度场进行数值计算,应用Deform有限元分析软件对不同加工材料、不同切削前角以及不同切削参数下的切削过程进行仿真,得出影响温度场的变化规律.研究结果表明,切削过程的热量主要由材料的塑性变形和切屑与刀具的摩擦产生的,在不改变材料属性的前提下,通过调整切削参数和刀具的形状来降低切削过程的温度,并给出具体刀具前角大小的温度影响分布曲线,为切削加工过程的优化提供参考依据.     

旋转齿轮瞬时接触应力和温度的分析模拟

建立了高速齿轮传动轮齿瞬时接触温度的分析方法和模型;采用赫兹接触理论和有限元接触分析方法分析了标准渐开线齿廓和齿顶修形齿廓的齿面接触压力;研究了啮合过程中轮齿的相对滑动速度和齿面摩擦因数以及摩擦热流密度的计算方法;建立了轮齿本体温度的有限元温度分析模型;计算了轮齿接触面的瞬时温升;分析了标准和齿顶修形渐开线齿轮的轮齿本体温度和瞬时接触温度及相关因素对它们的影响。     

基于子结构技术的复杂齿轮系统有限元三维接触分析

基于子结构分析技术,建立了复杂齿轮系统的三维整体有摩擦弹性接触计算模型,用有限元参数二次规划法求解非线性部分,对其进行了比较全面、精细的有限元分析。以韶山7电力机车牵引齿轮系统为例,分析了齿轮啮合处接触状态（齿面相对滑动状态、齿面接触应力、齿面接触区域、齿向载荷分布）的变化规律。分析结果表明,齿轮系统的支承方式对齿轮齿面接触状态有较大影响。同时也说明,对于齿轮系统这种重复结构多的工程结构,子结构分析技术在解题规模和计算效率上都有优越性。     

采用试错接触算法的板料成形有限元模拟技术－

以金属板料成形过程为对象,采用基于板壳理论的８节点壳单元,以Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ应力张量和Ｇｒｅｅｎ应变张量作为应力与应变的度量,采用有限变形的Ｕｐｄａｔｅｄ　Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ列式,研究有限元方法模拟成形过程的技术。在此基础上,提出了一种直接试错的接触算法,将非线性的接触边界条件线性化处理,接触处理与有限元计算相对独立。通过试验结果与计算结果的比较,说明采用的模拟算法是合理可行的。     

内压作用下波纹换热管应力分析

用有限元法和实验应力分析法对波纹换热管在内压作用下的应力分布规律进行探讨。结果表明,光管加工成波纹换热管后,在波峰过渡处与波谷过渡处均产生了较严重的应力集中现象,最大应力出现在波谷过渡处附近,比相应条件下光管中的应力大许多,且在管的厚度方向有应力梯度存在。通过分析指出影响波纹管上最大应力强度值的因素,并得出最大应力强度值最小时的优化波形。     

轴对称体热弹塑性蠕变有限元分析计算

以经典的热弹塑性蠕变理论为基础,考虑到材料常数随温度的变化,导出了热弹塑性蠕变问题的增量本构方程和轴对称有限元计算公式,编制了程序,并以高温炉管为例作了应力、应变计算,结果可供工程设计部门参考。