基于有限元仿真的发泡硅橡胶老化规律研究

通过力学性能测试得到发泡硅橡胶应力应变曲线,结合Ogden(Foam) 3阶超弹本构模型,建立发泡硅橡胶静密封系统的有限元仿真模型,得到大压缩量下发泡硅橡胶的von Mises应力及接触压力分布情况。仿真结果表明:大压缩量下发泡硅橡胶对称中心线位置的von Mises应力、接触压力值较大,在橡胶边缘和靠近限位环处接触应力数值有突增。开展140℃热空气老化试验,测定老化后发泡硅橡胶应力应变曲线,结合有限元仿真模型分析发泡硅橡胶老化后von Mises应力、接触压力的变化规律。结果表明:经过热空气老化后,在一定载荷下发泡硅橡胶等效应力和接触压力均呈增大的趋势。     

汽车减振器橡胶防尘罩优化设计

针对汽车减振器橡胶防尘罩,论述了产品设计要求和橡胶材料本构模型;以某一工程设计为实例,进行了结构设计;运用ABAQUS软件对防尘罩进行了有限元分析,根据结果提出了优化方案,最终满足了设计要求。试验对比表明,分析结果与试验结果非常吻合,有限元分析能够指导减振器防尘罩设计,并为其提供理论依据。     

飞机舱门橡胶密封件动摩擦性能实验研究

橡胶密封件在飞机舱门结构中广泛应用,主要起到密封、隔音、保温等作用,对飞机的正常飞行以及乘客的生命安全至关重要。该文主要研究了不同截面形状的飞机舱门橡胶密封件在不同条件下的动摩擦性能,介绍了应用于飞机舱门上不同形状的橡胶密封件以及对应的加载装置,并且利用动摩擦性能实验机对不同形状橡胶密封件在不同温度、不同压缩量以及不同表面处理条件下的动摩擦性能进行实验研究,分析环境因素对橡胶密封件动摩擦性能的影响。研究结果对于橡胶密封件动摩擦性能的设计和优化有重要作用。     

多极磁性橡胶编码器的制备与性能研究

进行磁性橡胶材料和多极磁性橡胶编码器的制备，并对多极磁性橡胶编码器空间磁场变化规律进行重点研究。结果表明：在轴向方向，多极磁性橡胶编码器最大磁感应强度随着气隙的增大而迅速减小；在径向方向，多极磁性橡胶编码器最大磁感应强度由内向外先增大后减小，极值在橡胶部中心点偏外处。     

基于广义轴对称模型的橡胶旋转轴唇形密封圈磨损研究*

建立橡胶旋转轴唇形密封圈的广义轴对称模型,并基于Abaqus/Python二次开发与Abaqus/ALE自适应网格技术提出一种密封圈磨损有限元仿真方法,通过与实验结果对比,验证了方法的有效性。相比于三维磨损模型,该方法能够在保证计算精度的同时显著提高计算效率。基于该方法研究不同工况参数对密封圈磨损的影响。结果表明：磨损初期主唇口的空气侧磨损程度较油侧更严重,后期主唇口油侧磨损程度逐渐超过空气侧;转速对磨损的影响较小,且在相同磨损时间不同转速下的主唇口轮廓线大致平行;装配过盈量对磨损影响较大,但在相同磨损时间不同过盈量下的主唇口轮廓线大致平行;弹簧箍紧力对磨损的影响较大,相同磨损时间情况下,弹簧箍紧力越大则主唇口油侧磨损越严重。     

旋转轴唇形密封件磨损仿真分析

使用有限元分析软件Abaqus对旋转轴唇形密封件的磨损进行模拟,通过UMESHMOTION用户子程序来实现密封件的动态磨损过程和控制局部区域的网格自适应划分,并基于磨损因子模型来控制橡胶的磨损速率,得到了密封件唇口轮廓形状以及接触压力随时间的演化规律。通过计算所得的主唇口磨损深度与实验值进行对比,验证了仿真方法的有效性。结果表明:密封件唇口磨损可分为初期的快速磨损阶段和之后的稳定磨损阶段;在磨损初期磨损速率较大,密封圈与轴之间的过盈量减小,最大接触压力先迅速减小,而后变化逐渐趋于缓慢;随着磨损时间的增加,唇口轮廓逐渐变得平缓,并且防尘唇的磨损程度要比主唇口更高,说明磨损主要发生在空气侧。     

耐低温超低压缩永久变形三元乙丙橡胶的配方设计

研究由乙烯、丁烯和亚乙基降冰片烯为单体,茂金属催化合成的新型三元乙丙橡胶（EBT EPDM）和通用三元乙丙橡胶（EPDM）的耐低温性能以及炭黑种类对EBT EPDM胶料耐低温性能的影响。结果表明：与EPDM胶料相比,EBT EPDM胶料的t₁₀和t₉₀均缩短,F_max－F_L增大;EBT EPDM硫化胶在低温条件（－40 ℃×72 h）下的压缩永久变形减小了71.5%,脆性温度降低了37.7%,低温回缩温度TR10最低,低温弯曲后表面未出现裂纹,耐低温性能优异;随着炭黑粒径的增大,EBT EPDM硫化胶的低温压缩永久变形减小,脆性温度降低;在相同低温条件下,EBT EPDM硫化胶的压缩永久变形与硅橡胶硫化胶相近,但EBT EPDM价格远低于硅橡胶,可拓宽其在低温密封领域的应用。     

高强度低膨胀率无卤阻燃三元乙丙橡胶胶料的制备

采用新型无卤氮磷系阻燃剂SFR和无机金属阻燃剂氢氧化铝[Al（OH）3]并用制备无卤阻燃三元乙丙橡胶（EPDM）胶料,研究阻燃体系对EPDM胶料性能的影响。结果表明：当53. 3份阻燃剂SFR与40份Al（OH）3并用,EPDM硫化胶的拉伸强度和撕裂强度较高、耐过热水性能优异、体积变化率小、阻燃达到V0级,可很好地解决目前使用普通无卤氮磷系阻燃剂的EPDM胶料的强度低、耐过热水性能差和膨胀率大的问题。     

柔性多孔硅橡胶负载纳米CuS的太阳能蒸发性能研究

界面太阳能蒸发是一种高效、低成本的水净化技术,光热转换材料、微观结构热管理是实现高效太阳能驱动蒸汽产生的关键.聚二甲基硅氧烷(PDMS)是一种环保且结构可灵活设计的柔性硅橡胶,通过填料可有效改善硅橡胶的热导率系数.纳米硫化铜(CuS)在近红外光几乎100％吸收,是一种新型的光热转换材料.本工作以方糖为模板、纳米二氧化硅(SiO2)和铝粉(Al)为填料制备了多孔的SiO2-PDMS/PDMS-Al双层硅橡胶,分别构建隔热、导热层,通过聚乙烯醇(PVA)将纳米CuS附着于PDMS-Al层作为光热转换材料.这种硅橡胶复合材料不仅提高了光热转换材料的亲水性,太阳光吸收率达到97.3％,在1 kW/m2光照下能获得77.03％的蒸发效率,而且具有良好的循环稳定性.PDMS复合光热材料从微观结构上减少了界面太阳能蒸发过程中的热损失,对推广该技术应用于海水淡化、污水处理等具有重要的意义.     

电池包壳体用橡胶密封件密封性能的研究

设计两种截面结构(方案1为非对称结构,方案2为对称结构)的新能源汽车动力电池包壳体用橡胶密封件,利用有限元仿真分析橡胶密封件的力学性能,并与实测结果进行对比;通过防水试验验证橡胶密封件的密封效果。结果表明:与方案2橡胶密封件相比,方案1橡胶密封件的刚度更小,有限元仿真结果与实测结果相差很小,有限元仿真能够较好地分析和预测橡胶密封件的力学性能;两种方案橡胶密封件的最大应变非常接近,但方案1橡胶密封件的最大应变在底部,方案2橡胶密封件的最大应变在直条密封筋与环形密封筋交接处,且上下面的接触应力相同,方案2橡胶密封件的截面结构有利于提升密封性能,并保持长久的密封效果;两种方案橡胶密封件均具有良好的实际密封效果。