﻿ 舌阀密封结构接触问题的有限元分析
 舰船科学技术  2023, Vol. 45 Issue (1): 37-40    DOI: 10.3404/j.issn.1672-7649.2023.01.007 PDF

1. 武汉第二船舶设计研究所，湖北 武汉 430205;
2. 华中科技大学，湖北 武汉 430074

A finite element analysis of contact problem in flap valve sealing structure
SUN Chun-peng1, DENG Peng1, DING Hong-yuan1, LI Tian-yun2, ZHU Xiang2
1. Wuhan Second Ship Design and Research Institute, Wuhan 430205, China;
2. Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
Abstract: Using finite element analysis, the contact problem of a flap valve sealing structure is carried out to verify the rationality of the design. The finite element analysis of hyperelastic contact problems is adopted, including the simplification of the model, the determination of rubber material parameters, the determination of contact parameters and the application of boundary conditions and loads.The research indicated that we can directly study the deformation and stress distribution of valve sealing structure under external load, according to the analysis results, the sealing structure of flap valve is optimized..
Key words: flap valve     sealing structure     contact problem     finite element analysis
0 引　言

1 舌阀密封结构

 图 1 舌阀密封结构简图 Fig. 1 Flap valve sealing
2 建立舌阀密封结构有限元模型 2.1 几何模型

 图 2 舌阀密封结构 1/4 几何模型 Fig. 2 1/4 geometric model of flap valve sealing structure
2.2 材料参数

 $\sum\limits_{m = 0,n = 0}^\infty {{C_{mn}}{{({I_1} - 3)}^m}{{({I_2} - 3)}^n}} 。$ (1)

 $C{}_1({I_1} - 3) + {C_2}({I_2} - 3)。$ (2)

2.3 网格划分

 图 3 模型网格划分 Fig. 3 Model meshing

 图 4 模型局部网格细化 Fig. 4 Model local mesh refinement
3 接触问题分析

3.1 识别接触对

 图 5 橡胶圈与其他结构的接触情况 Fig. 5 Contact between rubber ring and other structures
3.2 定义刚性目标面和柔性接触面

3.3 接触参数设置

 图 6 接触刚度 Fig. 6 Contact stiffness

3.4 边界条件及载荷

 图 7 模型介质压力和预紧力 Fig. 7 Model medium pressure and
4 计算结果与分析 4.1 变　形

 图 8 模型整体变形云图 Fig. 8 Cloud diagram of overall

 图 9 橡胶圈局部变形云图 Fig. 9 Nephogram of local

 图 10 变形前后密封间隙比较 Fig. 10 Comparison of sealing
4.2 应　力

 图 11 模型整体应力情况 Fig. 11 Overall stress of the model
5 结　语

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