基于ABAQUS的橡胶密封圈应力松弛分析

发布时间：2021-01-31 20:25

　　橡胶O形密封圈在高温工况下会发生应力松弛并导致密封失效。基于橡胶黏-超弹本构模型,利用有限元软件ABAQUS建立橡胶O形密封圈与沟槽接触的非线性有限元模型,分析O形密封圈在不同压缩率、不同油压、不同温度下的应力松弛情况及应力分布。结果表明:接触界面上的接触应力分布近似呈抛物线;O形密封圈应力在初期先急剧衰减,而后逐渐缓慢降低;压缩率和油压对应力松弛影响不大,但油压太大会降低密封可靠性;温度升高使应力松弛速率明显增大,并使最终应力降低,降低密封的可靠性。 

【文章来源】：润滑与密封. 2020,45(01)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

不同压缩率的最大Mises应力

图2 不同压缩率的最大Mises应力表2 不同压缩率下的最大接触压力Table 2 Maximum contact pressure at different compression rates 松弛时间t/s 最大接触压力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

在油压为5 MPa,压缩率为20%时,应力松弛5 h后O形圈的Mises应力分布如图4所示。此时,最大Mises应力为5.365 MPa。应力松弛5 h前后密封界面上接触应力的分布如图5所示。可知，密封界面上接触应力近似呈抛物线分布，并且应力松弛后有不同程度的减小，其中接触面左侧衰减较大，这是油压作用的原因，最大接触压力减少幅度最大，但始终大于油压，密封可靠。

【参考文献】：
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本文编号：3011523