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T形氣缸蓋罩墊已廣泛應(yīng)用于發(fā)動機上，它安裝在氣缸蓋密封槽和氣缸蓋之間，當安裝入密封槽后，由于橡膠在氣缸蓋的壓縮下產(chǎn)生變形，在橡膠與氣缸蓋之間產(chǎn)生了接觸力，該接觸力即密封力，從而起到密封作用，防止漏氣和漏油。由于氣缸蓋罩墊的密封空間封閉且密封原理涉及多方面的知識，因此對于氣缸蓋罩墊的密封情況研究比較困難，隨著計算機技術(shù)以及有限元分析計算方法的不斷發(fā)展，不少學(xué)者已經(jīng)采用有限元方法對橡膠。密封件進行了分析，包括對橡膠的超彈性體力學(xué)行為以及接觸問題的分析，也有學(xué)者運用有限元分析法對氣缸蓋罩墊進行了分析，例如萬欣等人對有I形和T形兩種氣缸蓋罩墊的密封性能進行了對比分析，郭晨海等對氣缸蓋罩墊的密封性能進行分析，得到氣缸蓋罩墊中密封力的分布規(guī)律并分析漏油的可能原因。
本文主要運用有限元軟件對幾種不同結(jié)構(gòu)的T形氣缸蓋罩墊的密封性能進行分析，得出它們的應(yīng)力、應(yīng)變、接觸應(yīng)力等分布規(guī)律，并將這幾種T形氣缸蓋罩墊的密封性能進行對比，根據(jù)它們的特點提出它們分別適用于哪種密封情況，為T形氣缸蓋罩墊的選用以及設(shè)計提供參考。
T形氣缸蓋罩墊有多種結(jié)構(gòu)形式，本文作者主要對以下幾種結(jié)構(gòu)進行研究。T形氣缸蓋罩墊的整體結(jié)構(gòu)差別不大，主要不同點在于頂端部有無加強筋以及加強筋的形狀。平型T形氣缸蓋罩墊其頂端部是平的，無加強筋結(jié)構(gòu)。強筋型T形氣缸蓋罩墊其頂端部有加強筋，但加強筋尺寸很小且均勻分布在頂端部。凸臺型氣缸蓋罩墊其頂端部也有加強筋，與加強筋型氣缸蓋罩墊不同的是加強筋尺寸比較大且位于頂端部的中間，可認為是帶有凸臺的階梯式結(jié)構(gòu)。
氣缸蓋罩墊預(yù)先安裝在密封槽內(nèi)，再將氣缸蓋向下壓縮至裝配位置，使氣缸蓋罩墊與氣缸蓋以及密封槽接觸產(chǎn)生接觸應(yīng)力即密封力從而達到密封效果。
橡膠材料是超彈性體，具有復(fù)雜的非線性行為，這些非線性行為往往使分析難以收斂。為了分析計算能收斂。在對分析結(jié)果精度影響不大的條件下提出一些假設(shè)：(1)橡膠材料的彈性模量E和泊松比μ不變；(2)認為橡膠材料具有不可壓縮性。
對橡膠材料這種復(fù)雜的非線性力學(xué)行為，有限元軟件，Ansys有多種描述橡膠非線性行為的函數(shù)模型，如Mooney-Rivlin模型、Heo-Hookean模型、Ogden-Tchoegl模型等。本文作者采用二參數(shù)Mooney-Rivlin模型。氣缸蓋罩墊所選用的材料為丙烯酸酯橡膠，根據(jù)丙烯酸酯橡膠的壓縮試驗數(shù)據(jù)，再通過將試驗數(shù)據(jù)和模擬參數(shù)進行擬合，得到它的彈性模量E=8.1MPa，泊松比μ=0.49，模型兩個常數(shù)分別為C10=1.57，C01=0.42。
根據(jù)T形氣缸蓋罩墊的實際截面尺寸在有限元軟件中建立有限元模型。根據(jù) T形氣缸蓋罩墊的實際密封過程，對氣缸蓋施加Y方向位移，位移值的大小為裝配壓縮量，并約束其X方向的自由度，并約束密封槽的全部自由度。
本文主要對這幾種結(jié)構(gòu)的T形氣缸蓋罩墊靜態(tài)下的密封性能進行對比分析。密封面的最大接觸應(yīng)力是判斷氣缸蓋罩墊密封性能的重要指標，但考慮到氣缸蓋罩墊的失效和密封力的衰減，還從以下幾方面來對比分析這幾種T形氣缸蓋罩墊的綜合性能。
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