Анализ формирования на оправке герметизатора из нелинейно-упругого полимерного материала

Abstract

Рассмотрены возможности конечно-элементного анализа с целью оптимизации технологического режима формирования герметизирующих элементов уплотнений методом напрессовки полимерной (эластомерной) заготовки на оправку. Учитываются конечные деформации (гиперупругость) и вязкоупругость материала заготовки в рамках двухкомпонентной модели Муни–Ривлина и модели Прони соответственно. Для заготовок, имеющих форму круглой пластины с отверстием и цилиндрической оболочки, в программном продукте ANSYS выполнены оптимизационные расчеты параметров нагружения. Полученные распределения объемных и контактных напряжений, перемещений и деформаций позволяют судить о соответствии изделия профилю оправки и предельных состояниях заготовки по условию прочности.

The possibilities a finite element analysis with the purpose of optimizing technological mode of forming of sealing components of the sealer with the method of press-fitting of a polymer (elastomer) workpiece on the workholder are considered. Finite deformations (hyperelasticity) and viscoelasticity of the workpiece material are taken into consideration within the two-component Mooney-Rivlin model and Prony model respectively. For the work-pieces having the shape of a round plate with the hole and cylindrical shell optimization calculations of load parameters in ANSYS software are performed. Distributions of volumetric and contact stresses, displacements and deformations obtained enable to judge on the confor­mity of the product to the workholder contour and strength limiting states of the workpiece.