为了确保水下环境探测器密封的可靠性,提出了一种双圈密封结构并利用ANSYS软件对双圈密封结构中的应力进行数值仿真分析。结果表明:双圈密封结构可保证环境探测器长时间在水下工作,能够实现密封功能。 引言水下环境探测器是获取水下环境信息的主要设备，与地面上的环境探测器相比，其关键技术在于密封[1-5]。水下密封前人已经有了很多研究成果，主要集中在单个橡胶圈的密封[6]。对常用密封结构进行改进，在单圈密封的基础上在加一个密封圈，即：双圈密封结构。为了更好地分析水下探测器双圈密封结构的密封性能，利用计算机有限元分析软件ANSYS对双圈密封结构进行数值模拟[7]。

转载 主要分析双圈密封结构O型圈的应力分布及其变化，为水下的密封可靠性分析提供参考。1有限元仿真1.1仿真模型以内径Φ30mm、线径Φ1.8mm的O型圈为例建立ANSYS二维简化模型，如图1所示。1.2橡胶模型丁腈橡胶（NBR）具有极强的耐水性，监测器密封分析-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港液压不锈钢弯管机滚弧机因此O型圈材料选用丁腈橡胶。橡胶是一种高度非线性的超弹性材料，根据超弹性理论，ANSYS中采用多参数的Mooney-Rivlin模型来表示橡胶特性，本文采用2个参数模型，其应变能函数如式（1）所示[8]。W=C10（I1-3）+C01（I2-3）.（1）式中:I1、I2为应力张量第一、第二不变量；C10、C01为材料常数，分别为1.87、0.47。仿真分析中假定橡胶具有确定的弹性模量（14.04MPa）和泊松比（0.499），忽略橡胶蠕变等。2密封应力分析主要分析水上、水下两种环境中O型圈的vonMises应力和接触应力。2.1水上应力水上O型圈的应力分布如图2所示。分析图2可知，未下水之前左右两侧O型圈应力分布一致，O型圈与上下槽接触区的内侧vonMises最大、接触区有连续的接触应力且中间大两侧小呈对称分布。2.2水下应力水下监测器密封分析-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港液压不锈钢弯管机滚弧机 转载