刘奇，赵彬，高文磊

(中国船舶集团有限公司 第七一三研究所，河南 郑州 450015)

0 引言

密封圈广泛运用于工程机械[1]、船舶[2]、化工[3]等各种气液压系统中，对系统的密封性运行起着至关重要的作用。某船用大型矩形密封结构采用的是D形密封圈(图1)，依靠固定板与活动台压缩D形密封圈进行密封。而活动台由于功能要求需要频繁地动作，进而造成了D形密封圈的磨损从而引发密封泄漏；同时该矩形密封结构的密封接触范围为5m×0.8m，密封难度较大，在固定板承载变形后会进一步地引发密封泄漏。为提升密封圈的耐用性和可靠性，设计了一种舌形结构的密封圈(图2)。为确定该舌形密封圈的合理结构参数，本文利用分析软件ABAQUS对舌形密封圈进行建模和计算，分析了舌形密封圈主要参数对密封性能的影响，为后续的结构设计提供理论依据。

图1 D形密封圈结构

图2 舌形密封圈结构

1 计算模型的建立

根据舌形密封圈的材料和结构的轴向一致性，采用二维平面模型进行密封性能的分析。同时对舌形密封圈的边界条件进行简化，以提升计算模型的计算效率。简化后的二维平面计算模型如图3所示。舌形密封圈主要是由舌状橡胶条与固定板的侧板抵压而进行密封，结构设计时主要考虑厚度B、舌宽H、舌张角α参数。

图3 二维平面计算模型

1.1 密封圈的本构模型

舌形密封圈采用的是橡胶材料，其材料可以经过大的变形而保持体积不变，也就是说可以被认为是不可压缩的材料。……