别磊 王华泽

摘 要：为保证空气过滤器罐体在高压工况下工作的可靠性，基于ANSYS Workbench有限元分析软件进行单向流固耦合分析，计算出其在峰值压力下的应力与形变量。仿真结果表明，在35 MPa瞬时工作压力下，罐体入口连接处产生最大的应力值为199.05 MPa，小于材料的屈服强度，满足设计要求;罐体上部盖板处最大变形量不超过0.5 mm，满足O型密封圈使用要求。以上方法缩短了过滤器罐体设计周期，并且提供了有效的验证方法，为相关产品的设计提供了参考。

关键词：过滤器;强度分析;流固耦合

0    引言

随着“中国制造2025”战略规划的深入开展，现代工业生产过程中对空气质量的要求越来越高，特别是在医疗、化工、航空航天、精密机械等行业，为了保证所使用压缩空气的温湿度、洁净度等指标，需要使用空气过滤器将压缩空气进行多级过滤[1]。一般初级过滤器所承受的压力均较大，而过滤器罐体是过滤器的承压主体，因此对过滤器罐体的强度进行分析和验证尤为重要。本文对某型高压空气过滤器罐体进行了建模，使用有限元分析软件对其进行了峰值压力下的流固耦合分析，并通过分析结果来验证了设计的合理性。

1    过滤器结构组成与设计需求

高压空气过滤器主要由上端盖、罐体、滤芯及其附属配件组成。滤芯安装在上端盖内部，端盖与罐体通过螺纹密封连接。压缩空气由入口进入承压罐体内部，在透过滤芯输出时，其中杂质成分被滤网阻挡，达到过滤的目的[2]。……