Y型橡胶密封圈如何发挥作用
发布时间：
2021-11-08 14:01
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Y形橡胶密封圈主要用于干式液压系统中活塞、喷油塞和活塞杆的密封。 为了获得初始密封，设计Y形密封圈时，内外唇有一定的过盈量。 当密封圈安装在凹槽中时，达到密封效果。 在压力下，由于密封唇沿圆周方向变形，产生接触压力。 随着液体压力的增加，变形和接触压力也随之增加，Y形圈达到了自密封的效果……作者在开发新型石油管道非刚性连接连接器时，设计了一种Y形橡胶 密封圈(非标件)作为连接器的密封件，要求的密封状态为静密封。 为了验证其性能，传统的方法是开发一个物理橡胶圈进行测试，研究其密封性能是否符合要求。 这种方法费时、费力、效率低下。 为了提高设计效率，节约研究成本，本文作者提出使用大型有限元分析软件AN-SYS对设计的Y形密封圈进行有限元分析，通过分析研究其密封性能。 密封圈的应力、接触压力和变形。
1、Y形密封圈有限元分析模型
1.1 橡胶材料的应力应变关系
橡胶本质上是一种粘弹性材料，其力学性能与时间和温度有关，即表现出蠕变、松弛、老化等现象。 但是，当时间短，温度变化不大时，可以认为橡胶材料是完全有弹性的，即卸掉载荷后，橡胶材料完全恢复到未变形状态。 在密封结构中，其力学模型表现为复杂的材料非线性和几何非线性。
AN-SYS 非线性超弹性模型主要包括 PolynomidForm 模型、Mooney.Rivlin 模型、Neo-Hookean 模型、Yeoh 模型、Arruda-Boyce 模型、Gent 模型、Ogden 模型、Hyperfoam 模型、Blatz.Ko 模型 old 1。目前在 ANSYS Medium 和 宽的
Mooney-Rivlin 模型用于描述橡胶材料的应变能函数。
(1) 其中： w 是修正应变能，c。 是 Rivlin 系数，l 和 2 分别是第一和第二格林应变不变量。
当本文作者使用ANSYS进行有限元分析时，使用具有两个常数的Mooney.Rivlin模型，公式(1)变为：
(2) 其中： c. . 和 c0。 Rivlin 系数都是正定常数。
1.2 接触问题的有限元分析
接触问题Ho的复杂性是由于系统状态的变化，即物体之间的接触和分离引起的，因此接触问题也称为状态非线性问题。 目前，各国学者针对接触问题提出了多种有限元算法，如拉格朗日乘子法、惩罚元法、基于求解器的直接约束法等。 本文作者采用惩罚元法。 惩罚要素法是建立假
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