設(shè)計(jì)仿真 | Marc流體壓力密封滲透功能
本文介紹了一種新的流體壓力滲透分析方法。該功能捕捉了流體被壓入橡膠密封圈和殼體間滲透效果,從而無需直接對流體進(jìn)行建模。
該Marc仿真功能基于接觸壓力,并考慮了接觸面滲入流體的影響。流體壓力可以逐漸滲透到接觸表面下方,以模擬流體在壓力增加時(shí)的效果。
以下示例用于說明該過程。如圖2所示的D形密封圈首先在安裝階段被壓縮,然后施加流體壓力。壓力載荷施加在密封圈的整個(gè)邊界上,該邊界表示最終可以施加壓力的區(qū)域。在此過程中,壓力在滲透之前不會(huì)激活。這意味著它暴露在流體中。定義了一個(gè)初始滲透點(diǎn),以指定流體壓力最初活躍的位置。從起點(diǎn)開始,通過沿邊界注壓直到接觸區(qū)域或負(fù)載末端來找到濕區(qū)。當(dāng)負(fù)載在負(fù)載箱中激活時(shí),就會(huì)發(fā)生這種壓力顯示。然后,隨著負(fù)載的增加,當(dāng)接觸應(yīng)力低于用戶定義的閾值時(shí),滲透區(qū)將在接觸區(qū)下方生長。這里有兩個(gè)效果。首先,隨著壓力載荷的增加,密封圈會(huì)膨脹并增加接觸壓力。其次,壓力載荷在接觸下滲入,降低了接觸壓力。如果第二種效應(yīng)更大,密封圈就會(huì)泄漏。此過程可以用Marc2024.2版本進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。
壓力滲透的仿真探測過程:
a) 施加預(yù)載荷,壓縮橡膠密封圈;
b)在初始浸濕表面上施加載荷,暴露于油壓時(shí)壓力激活;
c)在部分滲透區(qū)域壓力下降;
d)增加壓力;
e)如果接觸壓力小于閾值;
f) 擴(kuò)大滲透面 繼續(xù)迭代,直到滲透表面壓力達(dá)到最大面積,無法再繼續(xù)滲透。
圖3比較了兩種情況,其中唯一區(qū)別密封圈和端蓋接觸面寬度差異性,及密封壓縮量差異。接觸面寬度越大,密封圈端面和端蓋之間的間隙越小,密封效果越好。在第一幅圖中,密封圈中的壓力足夠高,可以防止泄漏,但在第二幅圖中間隙太大。在流體壓力增加過程中,接觸壓力降至閾值以下,密封圈開始泄漏(流體壓力在密封圈的兩側(cè))。
圖3:流體滲透分析結(jié)果對比
該案例可以參照Marc2024.2用戶指南實(shí)例e134,幫助中對密封壓力泄露有完整案例demo和詳細(xì)的操作步驟說明。

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