[發(fā)明專利]密封筋回彈曲線分析方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711279774.2
• 申請(qǐng)日: 2017-12-06
• 公開（公告）號(hào): CN107766687B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 司慶九;閔龍;沈惠賢;卿輝斌;譚海;徐發(fā)揚(yáng);鄭建軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶長安汽車股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/23
• 分類號(hào): G06F30/23;G06F30/17;G06F119/14
• 代理公司: 重慶華科專利事務(wù)所 50123
• 代理人: 譚小琴

本發(fā)明涉及密封筋回彈曲線分析方法，具體步驟如下：第一步：密封筋結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定；第二步：根據(jù)參數(shù)驅(qū)動(dòng)建立幾何模型；第三步：模型的初始拓?fù)洌坏谒牟剑簠?shù)驅(qū)動(dòng)劃分網(wǎng)格；第五步：約束及加載條件；第六步：完成有限元模型建立后，提交有限元計(jì)算；讀取并保存剛性平面壓頭的垂直方向位移和相應(yīng)位移的作用力；第七步：密封筋回彈曲線。本發(fā)明模擬和記錄密封筋的受力過程和對(duì)應(yīng)的變形情況，得到密封筋的回彈曲線，完成對(duì)密封筋回彈性能的預(yù)測(cè)。擺脫了傳統(tǒng)依靠機(jī)械設(shè)備和經(jīng)驗(yàn)對(duì)密封筋成品的回彈性能進(jìn)行分析的方法，實(shí)現(xiàn)密封筋的“一次設(shè)計(jì)對(duì)”，在設(shè)計(jì)階段實(shí)現(xiàn)對(duì)密封筋的性能和結(jié)構(gòu)實(shí)行有目的地優(yōu)化，使設(shè)計(jì)正確率和工作效率提高，減少測(cè)試成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種密封筋的性能分析方法，具體涉及一種密封筋回彈曲線分析方法。

背景技術(shù)

密封筋的回彈特性是表征動(dòng)態(tài)密封效能的一個(gè)主要專用性能指標(biāo)，反應(yīng)了橡膠材料受壓達(dá)到熵平衡狀態(tài)后彈性內(nèi)能自由釋放所表現(xiàn)出的變形特性。橡膠材料具有較典型的粘彈性能，其參量的變化要經(jīng)歷一定的時(shí)間歷程，在密封筋和密封面接觸壓力過小或產(chǎn)生間隙時(shí)容易造成密封失效。目前，國內(nèi)外的技術(shù)現(xiàn)狀是利用壓縮變形測(cè)試機(jī)或回彈曲線測(cè)試機(jī)進(jìn)行測(cè)試，得到回彈曲線。現(xiàn)有技術(shù)不能在制成產(chǎn)品之前對(duì)密封筋進(jìn)行預(yù)測(cè)，只能通過制成產(chǎn)品之后進(jìn)行大量的測(cè)試，主要依賴于經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)不能進(jìn)行高溫測(cè)試。不能滿足現(xiàn)代制造設(shè)計(jì)理念“一次設(shè)計(jì)對(duì)”的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種密封筋回彈曲線分析方法，解決依靠機(jī)械設(shè)備和經(jīng)驗(yàn)對(duì)密封筋成品的回彈性能進(jìn)行分析，而不能在密封筋的設(shè)計(jì)階段對(duì)其回彈性能進(jìn)行分析、預(yù)測(cè)和預(yù)判的問題。

密封筋回彈曲線分析方法，具體步驟如下：

第一步：密封筋結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定：根據(jù)密封筋截面結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)、幾何參數(shù)和材料特性，初步確定密封筋結(jié)構(gòu)的建模參數(shù)；

第二步：根據(jù)參數(shù)驅(qū)動(dòng)建立幾何模型：根建模參數(shù)作為變量輸入，建立幾何模型；當(dāng)模型中任意一個(gè)參數(shù)改變時(shí)，其他建模參數(shù)也參照建立的幾何模型產(chǎn)生相應(yīng)的變化；

第三步：模型的初始拓?fù)洌簩?duì)密封筋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行分析，將密封筋的整體結(jié)構(gòu)分解為多個(gè)幾何形狀構(gòu)成面，再將每個(gè)幾何形狀構(gòu)成面分解為多個(gè)簡(jiǎn)單的四邊形構(gòu)成面；

第四步：參數(shù)驅(qū)動(dòng)劃分網(wǎng)格：選擇網(wǎng)格類型，并采用用戶定義的網(wǎng)格大小對(duì)所有的四邊形構(gòu)成面的邊劃分網(wǎng)格；

第五步：約束及加載條件：假設(shè)密封筋與剛性測(cè)試單元接觸；所述剛性測(cè)試單元的構(gòu)成包括剛性平面壓頭和剛性測(cè)試座；所述剛性平面壓頭與密封筋的上表面接觸，所述剛性測(cè)試座與密封筋的下表面的接觸；約束剛性測(cè)試座的自由度、剛性平面壓頭水平方向自由度和垂直方向旋轉(zhuǎn)自由度，加載剛性平面壓頭垂直方向位移；

第六步：完成有限元模型建立后，提交有限元計(jì)算；讀取并保存剛性平面壓頭的垂直方向位移和相應(yīng)位移的作用力；

第七步：密封筋回彈曲線：根據(jù)剛性平面壓頭的垂直方向位移和相應(yīng)位移的作用力，計(jì)算密封筋的反作用力，結(jié)合密封筋的受力面積，計(jì)算密封筋的回彈壓強(qiáng)數(shù)據(jù)，生成密封回彈曲線。

進(jìn)一步，所述剛性平面壓頭垂直方向位移小于等于密封筋的最大可壓縮量。

進(jìn)一步，所述密封筋的截面結(jié)構(gòu)包括：全筋結(jié)構(gòu)、半筋結(jié)構(gòu)、“O”型非金屬和“T”型非金屬密封筋。

進(jìn)一步，所述“O”型非金屬密封筋的截面形狀為圓形；所述“O”型非金屬密封筋的結(jié)構(gòu)參數(shù)包括：內(nèi)徑R、小徑r、槽寬W_o、槽高H_o和周長L；所述內(nèi)徑R為“O”型非金屬密封筋的最小內(nèi)徑；所述小徑r為截面的直徑。

進(jìn)一步，“T”型非金屬密封筋的結(jié)構(gòu)參數(shù)包括：高度H、最小寬度Wmin、最大寬度Wmax、拔模斜度α、圓角R1、槽寬W_t和槽高H_t。