利用大变形、接触的非线性有限元理论建立了某固体火箭发动机密封结构的二维轴对称模型,用有限元软件计算出该结构在工作状态下的变形和应力。通过计算可知,在橡胶“O”形密封圈与上下法兰接触的位置产生最大的接触压应力,在密封槽槽口转角位置产生最大的剪切应力。对密封性能的各结构参数进行了分析,讨论了上下法兰张开间隙、初始压缩率、密封槽槽口及槽底倒角半径、密封槽宽、密封圈材料等典型参数的影响:上下法兰张开间隙、密封圈的初始压缩率对最大接触压应力的影响较大,而密封槽槽口和槽底处倒角半径对剪切应力影响明显。三维壳体结构的有限元分析结果表明,上下法兰在内压作用下产生不均匀的张开间隙,体现了三维结构的特点。不均匀的张开间隙与二维轴对称结果对比可知,以最小间隙作为设计间隙,二维轴对称分析模型可取...

建立固体火箭发动机的橡胶O形圈的二维轴对称模型 ,采用非线性有限元方法计算了O形橡胶圈在库存和工作状态的变形及应力 ,分析了上下法兰张开间隙、初始压缩量、密封槽口及槽底倒角半径、密封槽宽、密封圈材料、O形圈截面尺寸及工作温度等典型参数对密封性能的影响 上下法兰张开间隙、密封圈的初始压缩率、密封圈材料等典型参数对最大接触压应力影响较大 ,而密封槽槽口和槽底处倒角对剪切应力影响明显 .这些分析为密封结构的优化设计打下了基础 ;同时探讨O形圈应力分布规律 ,确定密封圈易受损和失效关键部位 ,初步确立了固体火箭发动机密封失效准则和失效模式 .

建立了橡胶Ｏ形密封圈多边界有摩擦接触问题的接触模型，同时还根据多维应力蠕变理论的基本原理建立了橡胶类材料的应力松驰模型。在此基础上，采用已有文献给出的大应变问题有限元法，计算了橡胶Ｏ形密封圈在工作状态下的变形及应力分布规律，从而为可靠地设计橡胶Ｏ形密封圈提供了理论依据。

采用橡胶材料的Neo-Hookean本构关系和非线性有限元法,建立某型固体火箭发动机密封结构的二维轴对称模型,计算出橡胶O形圈在安装和工作状态下的变形和应力。据此对影响密封性能的各因素进行分析,讨论了初始压缩率、密封槽结构参数以及法兰位移等典型参数对橡胶O形圈密封性能的影响。文中的方法和结果对固体火箭发动机密封结构的设计具有一定的指导意义。

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。