基于ABAQUS的橡膠密封圈應(yīng)力松弛分析
發(fā)布時(shí)間:2021-01-31 20:25
橡膠O形密封圈在高溫工況下會(huì)發(fā)生應(yīng)力松弛并導(dǎo)致密封失效。基于橡膠黏-超彈本構(gòu)模型,利用有限元軟件ABAQUS建立橡膠O形密封圈與溝槽接觸的非線性有限元模型,分析O形密封圈在不同壓縮率、不同油壓、不同溫度下的應(yīng)力松弛情況及應(yīng)力分布。結(jié)果表明:接觸界面上的接觸應(yīng)力分布近似呈拋物線;O形密封圈應(yīng)力在初期先急劇衰減,而后逐漸緩慢降低;壓縮率和油壓對應(yīng)力松弛影響不大,但油壓太大會(huì)降低密封可靠性;溫度升高使應(yīng)力松弛速率明顯增大,并使最終應(yīng)力降低,降低密封的可靠性。
【文章來源】:潤滑與密封. 2020,45(01)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
不同壓縮率的最大Mises應(yīng)力
圖2 不同壓縮率的最大Mises應(yīng)力表2 不同壓縮率下的最大接觸壓力Table 2 Maximum contact pressure at different compression rates 松弛時(shí)間t/s 最大接觸壓力p/MPa ε=10% ε=15% ε=20% 0 1.347 1.788 2.202 7.8 1.246 1.648 2.029 88.7 1.146 1.515 1.871 1 197 1.083 1.448 1.786 4 396 1.051 1.391 1.706 10 077 1.028 1.36 1.677 18 000 1.012 1.342 1.652
在油壓為5 MPa,壓縮率為20%時(shí),應(yīng)力松弛5 h后O形圈的Mises應(yīng)力分布如圖4所示。此時(shí),最大Mises應(yīng)力為5.365 MPa。應(yīng)力松弛5 h前后密封界面上接觸應(yīng)力的分布如圖5所示?芍,密封界面上接觸應(yīng)力近似呈拋物線分布,并且應(yīng)力松弛后有不同程度的減小,其中接觸面左側(cè)衰減較大,這是油壓作用的原因,最大接觸壓力減少幅度最大,但始終大于油壓,密封可靠。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]O形橡膠密封圈的非線性有限元分析[J]. 王朝暉,何康康. 航天制造技術(shù). 2016(02)
[2]考慮溫度影響的O形圈可靠性分析[J]. 宋宇航,喻天翔,王慧,宋筆鋒. 潤滑與密封. 2014(12)
[3]橡膠黏彈性對橡膠O形圈密封性能的影響[J]. 陸婷婷,王維民,陳立芳. 北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(06)
[4]基于ABAQUS的O形密封圈密封性能仿真研究[J]. 鐘亮,趙俊利,范社衛(wèi). 煤礦機(jī)械. 2014(03)
[5]《高分子物理》教學(xué)中WLF方程的系數(shù)求解與分析[J]. 鄭強(qiáng),林宇,葉一蘭,張小虎,上官勇剛,左敏. 高分子通報(bào). 2010(06)
[6]應(yīng)力松弛下橡膠O形密封圈的有限元分析[J]. 王偉,趙樹高. 潤滑與密封. 2008(10)
[7]O形橡膠密封圈應(yīng)力與接觸壓力的有限元分析[J]. 周志鴻,張康雷,李靜,許同樂. 潤滑與密封. 2006(04)
本文編號:3011523
【文章來源】:潤滑與密封. 2020,45(01)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
不同壓縮率的最大Mises應(yīng)力
圖2 不同壓縮率的最大Mises應(yīng)力表2 不同壓縮率下的最大接觸壓力Table 2 Maximum contact pressure at different compression rates 松弛時(shí)間t/s 最大接觸壓力p/MPa ε=10% ε=15% ε=20% 0 1.347 1.788 2.202 7.8 1.246 1.648 2.029 88.7 1.146 1.515 1.871 1 197 1.083 1.448 1.786 4 396 1.051 1.391 1.706 10 077 1.028 1.36 1.677 18 000 1.012 1.342 1.652
在油壓為5 MPa,壓縮率為20%時(shí),應(yīng)力松弛5 h后O形圈的Mises應(yīng)力分布如圖4所示。此時(shí),最大Mises應(yīng)力為5.365 MPa。應(yīng)力松弛5 h前后密封界面上接觸應(yīng)力的分布如圖5所示?芍,密封界面上接觸應(yīng)力近似呈拋物線分布,并且應(yīng)力松弛后有不同程度的減小,其中接觸面左側(cè)衰減較大,這是油壓作用的原因,最大接觸壓力減少幅度最大,但始終大于油壓,密封可靠。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]O形橡膠密封圈的非線性有限元分析[J]. 王朝暉,何康康. 航天制造技術(shù). 2016(02)
[2]考慮溫度影響的O形圈可靠性分析[J]. 宋宇航,喻天翔,王慧,宋筆鋒. 潤滑與密封. 2014(12)
[3]橡膠黏彈性對橡膠O形圈密封性能的影響[J]. 陸婷婷,王維民,陳立芳. 北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(06)
[4]基于ABAQUS的O形密封圈密封性能仿真研究[J]. 鐘亮,趙俊利,范社衛(wèi). 煤礦機(jī)械. 2014(03)
[5]《高分子物理》教學(xué)中WLF方程的系數(shù)求解與分析[J]. 鄭強(qiáng),林宇,葉一蘭,張小虎,上官勇剛,左敏. 高分子通報(bào). 2010(06)
[6]應(yīng)力松弛下橡膠O形密封圈的有限元分析[J]. 王偉,趙樹高. 潤滑與密封. 2008(10)
[7]O形橡膠密封圈應(yīng)力與接觸壓力的有限元分析[J]. 周志鴻,張康雷,李靜,許同樂. 潤滑與密封. 2006(04)
本文編號:3011523
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