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在液壓機(jī)構(gòu)中一般采用組合密封圈進(jìn)行密封，需根據(jù)溝槽、實(shí)際工況選取合理的密封結(jié)構(gòu)及尺寸。對組合密封圈的理論分析和實(shí)際使用分析，前人已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究和探索。王偉等對Ｏ型密封圈的非線性進(jìn)行了有限元分析研究，葉珍霞等對密封結(jié)構(gòu)中的超彈性接觸問題進(jìn)行了有限元分析研究，但目前國內(nèi)對于矩形密封圈的理論分析和研究卻鮮有報道。為此，使用 ANSYS軟件對液壓機(jī)構(gòu)中的矩形密封圈進(jìn)行了模擬仿真，以期為矩形密封圈的進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計和提高密封圈設(shè)計精度提供新的方法和手段。
計算機(jī)輔助工程（CAE）從20世紀(jì)60年代初在工程上開始應(yīng)用至今，已經(jīng)歷了５０多年的發(fā)展，其理論和算法都經(jīng)歷了從蓬勃發(fā)展到日趨成熟的過程，現(xiàn)已成為工程和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析中（如航空、航天、機(jī)械、土木結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域）必不可少的數(shù)值計算工具，同時也是分析連續(xù)力學(xué)各類問題的一種重要手段。隨著計算機(jī)技術(shù)的普及和不斷提高，CAE系統(tǒng)的功能和計算精度都有很大提高，各種基于產(chǎn)品數(shù)字建模的CAE系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，并已成為結(jié)構(gòu)分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化的重要工具，同時也是計算機(jī)輔助4C系統(tǒng)（CAD／CAE／CAPP／CAM）的重要環(huán)節(jié)。
CAE系統(tǒng)的核心思想是結(jié)構(gòu)的離散化，即將實(shí)際結(jié)構(gòu)離散為有限數(shù)目的規(guī)則單元組合體，實(shí)際結(jié)構(gòu)的物理性能可以通過對離散體進(jìn)行分析，得出滿足工程精度的近似結(jié)果來替代對實(shí)際結(jié)構(gòu)的分析，這樣可以解決很多實(shí)際工程需要解決而理論分析又無法解決的復(fù)雜問題。其基本過程是將一個形狀復(fù)雜的連續(xù)體的求解區(qū)域分解為有限的形狀簡單的子區(qū)域，通過將連續(xù)體離散化把求解連續(xù)體的場變量（應(yīng)力、位移、壓力、溫度等）問題簡化為求解有限的單元節(jié)點(diǎn)上的場變量，求解后得到近似的數(shù)值解，其近似程度取決于所采用的單元類型、數(shù)量以及對單元的插值函數(shù)。
ANSYS軟件是融合結(jié)構(gòu)、流體、電場、磁場、聲場分析于一體的大型通用有限元分析軟件。由世界上最大的有限元分析軟件公司之一的美國 ANSYS開發(fā)。作為一個大型的CAE分析軟件，ANSYS軟件自20世紀(jì)70年代誕生以來，隨著計算機(jī)和有限元理論的發(fā)展，在各個領(lǐng)域得到了高度的評價和廣泛的應(yīng)用。ANSYS軟件能與多數(shù) CAD 軟件接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換，是現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計中的高級CAE工具之一。
借助 ANSYS分析軟件技術(shù)確保產(chǎn)品設(shè)計的合理性、減少設(shè)計成本、縮短設(shè)計和分析的循環(huán)周期，在很大程度上替代了傳統(tǒng)設(shè)計中資源消耗極大的“物理樣機(jī)驗(yàn)證設(shè)計”過程，從而預(yù)測出產(chǎn)品在整個生命周期內(nèi)的可靠性。通過ANSYS分析可在產(chǎn)品制造或工程施工前預(yù)先發(fā)現(xiàn)潛在的問題并及時地進(jìn)行設(shè)計修復(fù)；也可以對機(jī)械事故進(jìn)行分析和論證，查找出事故原因。
液壓配流機(jī)構(gòu)主要由以下幾部分組成：轉(zhuǎn)軸組件、轉(zhuǎn)動套組件、橡膠體、滑環(huán)等。根據(jù)實(shí)際的產(chǎn)品模型通過Solidworks軟件進(jìn)行三維建模，其中橡膠體尺寸為3.5mm×3.5mm，滑環(huán)尺寸為3.8mm×2.5mm，如圖所示。模型中彈性元件材料為丁腈橡膠，滑環(huán)材料為聚四氟乙烯，轉(zhuǎn)軸組件和轉(zhuǎn)動套組件材料為45鋼。
橡膠密封件的密封計算涉及到固體力學(xué)、摩擦學(xué)、高分子材料學(xué)以及計算方法等方面的理論知識，因此要對其進(jìn)行精確研究在理論上存在困難。該研究所涉及的幾何非線性、橡膠體超彈材料非線性、邊界（狀態(tài)）非線性知識和進(jìn)行的一些相關(guān)假設(shè)均參照前人所開展的研究。
專業(yè)從事機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計│有限元分析│CAE分析│結(jié)構(gòu)優(yōu)化│技術(shù)服務(wù)與解決方案
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