技術情報とプレゼンテーション

    本文是关于电器设备腔体阀门闭合时的橡胶类密封圈的形变和应力状态分析，涉及到COMSOL Multiphysics 中的多体动力学模块和固体力学中超弹性材料模块，难点在于分析中同时涉及到材料、几何、接触非线性问题，阀门最终停止位置也由密封圈的接触状态决定。
    橡胶类密封圈受载荷作用时会产生大的变形，此时基于小变形假设的线弹性有限元解法属于线性分析领域已不在适用，橡胶类密封圈的形变量及压缩状态会影响到该阀体的密封和使用性能，而本文所涉密封圈不仅具有材料非线性，还有伴随有大形变和大应变的几何非线性，在阀体工作过程中还会伴随有刚体位移，边界条件会随着位移变化而改变，同时接触状态也会发生变化，实际物理工况还涉及到边界非线性和接触非线性的问题，因此本文所涉研究内容在动密封领域具较大的技术难度，也是该领域研究工作者们探索的热点问题。
 通过以Comsol多体动力学对载荷工况仿真再结合基于 Mooney-Rivlin 模型的密封圈压缩形变分析，可得到以密封圈接触应力分布规律​，为密封设计与性能优化提供依据，​密封圈压缩过程中，接触应力呈现 “前部高、后部低” 的非均匀分布特征：靠近密封圈内侧和外侧的边缘区域因几何约束形成应力集中，最大接触应力通常出现在内侧拐角处（约为平均应力的 1.5-2 倍）；中间区域应力较平缓，且随压缩量增大整体呈线性增长趋势。当最大接触应力超过密封介质的工作压力 1.2-1.5 倍时，可满足基本密封要求。