構造解析Oリングの密封(漏れ止め)解析

  • Oリングのシール性を解析したい。
  • 密封流体の圧力によるOリングの変形を観察したい。

Oリングを溝に装着し圧縮します。密封流体の圧力が増加すると、Oリングが流体圧によって溝の片側に押しつけられて変形する様子が観察できます。これにより接触圧力が増加して密封します。さらに流体圧が増加し、溝のすきまにOリングのはみ出しが発生する様子も観察できます。

このようなOリングの封入状態を再現するには、Oリングが溝と接触していない場所にのみ圧力を負荷する必要があります。
ANSYSの流体圧食い込み機能を用いると、接触していない場所にのみ流体圧を負荷し、接触した部分は流体圧を負荷しないように自動的に制御できます。また、Oリングが流体を封入している側にだけ流体圧を負荷できます。
流体圧結果(図2)では、流体を封入している側で、かつ接触していない箇所にだけ流体圧が負荷されている様子が確認できます。

Oリングの装着は、ANSYSの初期食い込み解析機能を用いて表現します。初期にOリングと溝が食い込む(干渉する)ようにモデル化しておくと、接触機能により自動的に食い込みが解消され、Oリングをつぶした初期装着状態になります。(図1)

この解析は、2次元軸対称モデルで実施しています。

解析モデル

解析結果



図1.変形図アニメーション
(Oリング装着〜流体圧負荷まで)

図2.流体圧アニメーション

図3.相当応力アニメーション
(3Dに拡張表示)

図4.接触圧力アニメーション
(3Dに拡張表示)

解析種類

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