提出一种利用万能电子试验机和压力敏感试纸测量弹性金属密封圈接触应力的实验方法,即应用万能电子试验机对C形密封圈施压,垫在C形密封圈下的薄膜压力敏感纸由于C形密封圈对其产生的压力变色,根据颜色变化得到密封圈的接触应力。采用该实验方法测得弹性金属密封圈的接触应力,同时通过ANSYS软件对C形弹性金属密封圈进行有限元建模并计算其接触应力。实验测量结果与有限元建模计算结果高度吻合度,证明了理论模型的正确性和实验方法的可行性与科学性。

建立w形金属密封环的有限元模型，计算其不同工况下的静力学状态，并以此为基础探究w形环最大Von Mises应力与最大接触应力的影响因素。运用ANSYS模拟w形环在不同工况下加载卸载的全过程，探究w形环回弹率的各种影响因素。结果表明：在计算范围内，壁厚和压缩量的增加使最大接触应力平稳增大，密封性能提高，波高和温度的增加使最大接触应力下降，密封性能下降；壁厚和压缩量的增加使回弹率降低，波高与介质压力的增加使回弹率升高。