仿真与优化文中通过ANSYS有限元软件,对聚氨酯密封胶胶筒的端面厚度与倒角角度进行仿真与优化。优化的目的是在相同的压缩行程下,找到密封性能最佳的聚氨酯密封胶胶筒结构参数。聚氨酯密封胶胶筒密封结构为了对聚氨酯密封胶胶筒进行有限元仿真与优化,文中对其结构进行了简化,简化后的密封结构如图1所示,通过驱动环轴向向下移动挤压聚氨酯密封胶胶筒,实现密封内部油气压力的功能。密封结构的参数值如表1所示。为了加快计算速度并保证一定的计算精度,文中使用轴对称模型,并加密主要密封部位的网格,其轴对称模型与网格划分图如图所示。中,聚氨酯密封胶胶筒的单元大小为0. 8 mm,挤压环与固定环的单元大小为1 mm,内筒与外筒的单元大小为1 mm ,对聚氨酯密封胶胶筒与外筒、固定环的接触面局部加密,单元大小为0. 2 mm,聚氨酯密封胶胶筒与驱动环的接触面单元大小为0. 1 mm文中,内筒、驱动环、固定环与外筒的材料均为F22,其机械性能如表2所示。聚氨酯密封胶胶筒选用国际硬度为90的氢化丁睛橡胶。根据参考文献,驱动环、固定环与内筒之间的摩擦因数设置为0. 1,聚氨酯密封胶胶筒与内筒、挤压环、固定环和外筒之间的摩擦因数设置为0. 3。内筒、固定环与外筒施加固定约束;由于结构限制,压缩行程是固定的,因此对驱动环施加轴向的位移载荷。所示为利用轴对称模型进行有限元仿真的约束条件图,内筒、固定环与外筒设置为完全约束,对驱动环施加位移载荷。http://rec-sport-soccer.org/