文档介绍：液压密封圈热结构耦合自动分析软件
杨秀萍,刘学新,于润生
天津理工大学机械工程学院,天津 300384
[ 摘要] 应用超弹性理论和传热学原理,采用有限元方法对 Yx 形液压密封圈进行模拟,得到了密封圈
的变形、接触压力及应力云图,分析了其失效的位置和模式;根据密封圈摩擦生热和机械滞后
生热的机理,对密封圈热结构耦合场进行分析,得到了温度分布规律。结果表明:最大应力出
现在上下唇交汇处;变形最大区域发生在 Yx 形开口靠近内唇处;根部有较大的接触压力,并
且可能发生咬伤现象。摩擦生热主要使密封圈与活塞杆接触部分温度升高,机械滞后生热使密
封圈中心部分温度较高,其温升明显高于摩擦引起的温升。两种热源作用下,密封圈有很高的
温度场。为了方便工程技术人员对不同类型和尺寸的密封圈进行有限元分析,运用 APDL 语
言,对液压密封圈进行参数化建模及分析,利用 Matlab 的可视化功能,开发了调用 ANSYS
程序的接口软件,建立了人机交互界面,以实现自动分析过程。这种方法简单、实用,可以减
少重复工作,提高分析效率。同时,APDL 语言建立的参数化模型,可以对设计参数进行优化,
以获得最优化的结构。软件为解决通用程序和专业需要的矛盾提供了一种新的方法与途径。
[ 关键词] 密封圈;有限元;热-结构耦合;参数化;人机交互界面
Automatic analysis software of thermal-structure couple
field on hydraulic sealing ring
Yang xiuping, Liu xuexin, Yu Runsheng
School of Mechanical Engineering, Tianjin University of Technology, Tianjin 300384
[ Abstract ] Based on super elasticity theory and nonlinear theory, the performance of Yx shape
hydraulic sealing ring, such as the sealing ring deformation, the contact pressure and stress
were simulated by finite element method, the failure position and patterns were analyzed.
The heat generation mechanism by friction and mechanical hysteresis of rubber seal ring
were analyzed based on hyperelasticity theory and heat transfer principle. The coupled field
simulation of thermal and structure of seals ring was implemented and the temperature
distribution was