采用基于Yeoh本构的绝对节点坐标四面体单元对软体驱动器进行建模,并对其进行力学分析。基于应变能密度函数,推导了Yeoh本构模型的弹性力阵及其导数阵;根据虚功原理建立了多腔体气动软体驱动器静力学平衡方程。由于橡胶等超弹性材料不易收敛,采用载荷增量法对静力学平衡方程进行求解。将仿真结果与ABAQUS的仿真结果进行对比,可知随着单元数的增加,绝对节点坐标四面体单元结果与ABAQUS仿真结果趋于一致,验证了绝对节点坐标四面体单元对气动软体驱动器建模的正确性。

依据非线性力学理论,用工程实用的测试方法,对硅橡胶材料单轴拉伸力学行为进行了测试,通过对测试结果的拟合处理,得到了四参数的Mooney-R ivlin模型常数,模型曲线与实测应力应变曲线吻合较好。采用该模型常数对硅橡胶“O”形密封圈工作状态的变形和应力进行了有限元分析,加深了对其密封性能的了解,对密封结构的设计分析具有一定的指导意义。

针对天然气输送管线过滤器锁环式快开盲板密封应用,提出一种新型浮动式无骨架鞍形橡胶密封圈。采用ANSYS Workbench有限元分析软件进行参数化仿真分析,得到橡胶密封圈应力分布、变形情况和密封接触处压力分布,并重点分析了装配间隙处局部橡胶挤出状态。结果表明改进后密封圈的密封性能良好,橡胶变形及局部挤出现象得以改善。该型密封圈与原金属弹簧嵌入式鞍形密封圈相比,具有结构简单、制造经济、使用寿命长等特点。

本文基于MSC.Marc有限元分析软件,对汽车车门密封条关门变形进行模拟,通过观察密封条的变形找出车门漏水的根本原因和部位,为密封条结构优化设计提供理论依据。

结合某天线罩的O型密封圈密封结构设计,综合考虑多工况下影响天线罩密封结构的环境因素,运用Ansys workbench对O型橡胶密封圈超弹性橡胶材料的密封行为进行有限元仿真分析,并对O型密封圈密封结构的系列离散参数进行了仿真分析和设计验证,确定了密封结构的最优设计点。通过分析和试验验证,说明该类天线罩密封结构设计时的设计要点,为类似密封结构设计提供参考。

为了研究橡胶密封圈在刚性力作用下的应力与变形，采用Newton—Raphson非线性算法，使用位移准则来判断其收敛’性。密封圈则按照超弹性材料处理，采用了Mooney—Rivilin模型材料，建立其有限元模型，进行了网格的划分，施加了合适的边界条件，模拟了真实的受力环境，计算出了在刚性力作用下产生的应力和发生的变形。并且使用动画技术直观地显示了其变形过程。应变有限元分析的结果为橡胶材料可靠设计、优化提供了一定的指导。