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金屬纏繞墊塑性變形有限元仿真分析

    需在有限元分析模型中定義主控面和從屬面,從屬面在變形過程中不允許侵入和穿越主控面。對于本模型,箱體壁面為主控面而金屬纏繞墊表面為從屬面。根據模型特征,即變形中可能出現的接觸約束,這里總共定義3對主從面:1)壁面的外徑表面和金屬纏繞墊的外徑表面;2)壁面的內徑表面和金屬纏繞墊的內徑表面;3)壁面的內接觸面和金屬纏繞墊的下表面。
    對于金屬纏繞墊,由于要分析其非線性變形,且從屬面要求具備更精細的網格,所以網格應該較小;對于箱壁,由于不考慮其變形,可以使用較粗的格,但作為主接觸面,如果網格太大,將導致接觸分析時出現奇異點,因此需對其網格進行控制。本文通過網格收斂分析,最終確定壁體網格大小為金屬纏繞墊網格的2倍。模型及其有限元網格見圖S。
    圖5簡化的傳感器安裝金屬纏繞墊的有限元模型金屬纏繞墊塑性變形有限元仿真分析及結果本文通過給定一系列金屬纏繞墊的壓緊力Pr,分析不同壓緊力下金屬金屬纏繞墊的徑向變形量,以確定壓緊力臨界值。臨界狀態下,金屬纏繞墊的變形如圖6(a)所示。由于接觸約束,繼續增加壓緊力時最大徑向變形量不再增加,即為金屬纏繞墊整體發生更大的塑性變形以吸收外界能量,如圖6(b)所示。由圖可見,金屬纏繞墊的變形使得其外徑表面與箱壁的外徑面接觸,塞滿了傳感器法蘭與箱體之問的泄漏縫隙,實現了密封功能。www.yourbeautystop.com

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