【摘要】：金屬橡膠材料密封技術的研究是金屬橡膠技術研究領域的一個重要方向。由于金屬橡膠密封件具有工作溫度范圍大、承載能力大、耐腐蝕、壽命長、不易老化、可靠性高、結構具有可設計等特點,所以在航空航天、國防等特殊領域中也具有其它密封件無法比擬的優(yōu)良性能。本文以金屬橡膠密封件在航空航天中的應用為背景,通過理論分析和實驗研究,揭示了金屬橡膠密封技術的密封機理,并對金屬橡膠密封系統(tǒng)做了有限元仿真分析。 為了建立金屬橡膠密封系統(tǒng)力學模型,論文研究中制作了不同相對密度的金屬橡膠彈性元件,利用專用實驗設備對試件進行了實驗研究,并對實驗結果進行了分析研究,得出了金屬橡膠試樣沿不同方向的彈性模量和泊松比,并對最大初始應變對金屬橡膠材料力學性能的影響進行了深入的分析。 以實驗研究為基礎,依據由實驗獲得的金屬橡膠材料力學性能參數,通過對金屬橡膠密封系統(tǒng)的合理簡化,建立了金屬橡膠密封系統(tǒng)的接觸模型,分析了金屬橡膠密封時接觸壓力的分布狀態(tài),并對接觸壓力的分布做了簡單的假設,進而推導出了最大接觸應力的計算式；分析了有、無介質作用下的密封系統(tǒng),研究了密封介質壓力對密封性能的影響；在接觸力學模型的基礎上,研究了金屬橡膠密封機理,得出了密封系統(tǒng)的泄漏率模型,為金屬橡膠密封件的應用提供了理論基礎。 對金屬橡膠密封件進行了等效簡化,建立了密封系統(tǒng)的三維模型,利用ANSYS有限元軟件對三維模型進行了受力分析及有限元仿真,并對有限元仿真結果與理論計算結果進行了分析,得出密封件應力分布狀態(tài),證實密封模型中應力狀態(tài)的假設；有限元計算結果與密封系統(tǒng)的接觸力學模型進行對比,驗證了接觸力學模型的正確性。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：TH136

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