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在液壓機構中一般采用組合密封圈進行密封，需根據(jù)溝槽、實際工況選取合理的密封結構及尺寸。對組合密封圈的理論分析和實際使用分析，前人已經(jīng)進行了大量的研究和探索。王偉等對Ｏ型密封圈的非線性進行了有限元分析研究，葉珍霞等對密封結構中的超彈性接觸問題進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軟件對液壓機構中的矩形密封圈進行了模擬仿真，以期為矩形密封圈的進一步優(yōu)化設計和提高密封圈設計精度提供新的方法和手段。
計算機輔助工程（CAE）從20世紀60年代初在工程上開始應用至今，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)品結構分析中（如航空、航天、機械、土木結構等領域）必不可少的數(shù)值計算工具，同時也是分析連續(xù)力學各類問題的一種重要手段。隨著計算機技術的普及和不斷提高，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)應運而生，并已成為結構分析和結構優(yōu)化的重要工具，同時也是計算機輔助4C系統(tǒng)（CAD／CAE／CAPP／CAM）的重要環(huán)節(jié)。
CAE系統(tǒng)的核心思想是結構的離散化，即將實際結構離散為有限數(shù)目的規(guī)則單元組合體，實際結構的物理性能可以通過對離散體進行分析，得出滿足工程精度的近似結果來替代對實際結構的分析，這樣可以解決很多實際工程需要解決而理論分析又無法解決的復雜問題。其基本過程是將一個形狀復雜的連續(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（應力、位移、壓力、溫度等）問題簡化為求解有限的單元節(jié)點上的場變量，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軟件是融合結構、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70年代誕生以來，隨著計算機和有限元理論的發(fā)展，在各個領域得到了高度的評價和廣泛的應用。ANSYS軟件能與多數(shù) CAD 軟件接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換，是現(xiàn)代產(chǎn)品設計中的高級CAE工具之一。
借助 ANSYS分析軟件技術確保產(chǎn)品設計的合理性、減少設計成本、縮短設計和分析的循環(huán)周期，在很大程度上替代了傳統(tǒng)設計中資源消耗極大的“物理樣機驗證設計”過程，從而預測出產(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先發(fā)現(xiàn)潛在的問題并及時地進行設計修復；也可以對機械事故進行分析和論證，查找出事故原因。
液壓配流機構主要由以下幾部分組成：轉軸組件、轉動套組件、橡膠體、滑環(huán)等。根據(jù)實際的產(chǎn)品模型通過Solidworks軟件進行三維建模，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，轉軸組件和轉動套組件材料為45鋼。
橡膠密封件的密封計算涉及到固體力學、摩擦學、高分子材料學以及計算方法等方面的理論知識，因此要對其進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)）非線性知識和進行的一些相關假設均參照前人所開展的研究。
專業(yè)從事機械產(chǎn)品設計│有限元分析│CAE分析│結構優(yōu)化│技術服務與解決方案
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