[发明专利]基于有限元磨损退化分析的橡塑轴封寿命预测方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于有限元磨损退化分析的橡塑轴封寿命预测方法及系统。所述方法采用有限元的方法进行磨损退化的物理建模，得到所述橡塑轴封密封唇口的二维模型，并根据所述二维模型及橡塑轴封密封唇口的三维形貌仿真得到瞬态性能参数，将摩擦扭矩及泵汲率作为橡塑轴封失效判断条件，当摩擦扭矩或泵汲率达到失效阈值时停止仿真迭代，根据仿真时间步长及当前仿真次数计算得到橡塑轴封的理论寿命，提高了橡塑轴封寿命预测的准确度性；并且本发明方法无需进行加速寿命试验，节省了大量人力物力资源，降低了橡塑轴封寿命预测成本。

主权项

1.一种基于有限元磨损退化分析的橡塑轴封寿命预测方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取实际测量得到的橡塑轴封密封唇口的二维轮廓曲线；所述二维轮廓曲线的横坐标为橡塑轴封轴向取样长度，纵坐标为密封唇口表面的轮廓高度；/n根据所述二维轮廓曲线确定所述橡塑轴封密封唇口的三维形貌轮廓高度；/n获取生产厂家给定的所述橡塑轴封密封唇口的三维模型；/n将所述三维模型转换为所述橡塑轴封密封唇口的二维模型；/n根据所述二维模型确定所述橡塑轴封密封唇口的弹性形变量；/n根据所述三维形貌轮廓高度及所述弹性形变量确定油膜厚度；/n将所述油膜厚度带入简化的雷诺方程中进行第一次的迭代计算，直至油膜压力收敛后得到迭代后的油膜厚度；/n获取全局热平衡方程及当前泵汲率；/n根据所述全局热平衡方程及所述当前泵汲率确定油膜粘度；/n将所述油膜粘度带入所述简化的雷诺方程中进行第二次的迭代计算，直至温度收敛后得到迭代后的油膜粘度及迭代后的油膜压力；/n根据所述迭代后的油膜厚度、所述迭代后的油膜粘度及所述迭代后的油膜压力确定当前摩擦扭矩、当前泵汲率和当前磨损率；/n判断所述当前摩擦扭矩是否大于摩擦扭矩失效阈值且所述当前泵汲率大于泵汲率失效阈值，获得第一判断结果；/n若所述第一判断结果为所述当前摩擦扭矩大于摩擦扭矩失效阈值且所述当前泵汲率大于泵汲率失效阈值，则根据给定的仿真时间步长后和所述当前磨损率确定当前磨损量，并根据所述当前磨损量修改所述二维模型，返回所述根据所述二维模型确定所述橡塑轴封密封唇口的弹性形变量的步骤；/n若所述第一判断结果为所述当前摩擦扭矩小于等于摩擦扭矩失效阈值或所述当前泵汲率小于等于泵汲率失效阈值，则根据所述仿真时间步长及当前仿真次数确定所述橡塑轴封密封唇口的寿命。/n