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汽车液压制动管双扩口管接头结构密封性分析
| 论文题名： | 汽车液压制动管双扩口管接头结构密封性分析 |
| 关键词： | 汽车液压制动管;双扩口管接头;密封性;有限元分析;模态分析 |
| 摘要： | 双扩口管接头作为汽车制动液压管路系统中重要的连接部件，其密封性能直接影响着汽车的驾驶安全。在汽车正常行驶中，管接头承受着高温、高压及振动等复杂环境的影响，这些外界因素都有可能导致管接头出现泄漏，另外在汽车制动管生产制造中，设计人员设计管接头结构参数时主要依靠以往经验，没有系统认识到管接头密封形成的机理，当管接头出现泄漏时也无法给出合理的改进措施和指导意见，因此开展汽车制动管双扩口管接头的密封性研究对于工程应用来说具有十分重要的意义。本文主要通过建立双扩口管接头有限元模型，分析不同因素影响下管接头的密封性并确定了参数取值范围，然后利用流体仿真对管接头流体运动和模态进行了分析。本文主要的研究工作如下： (1)建立了双扩口管接头的有限元模型并利用实验对仿真进行验证。基于管接头的密封过程，利用Workbench软件建立了双扩口管接头的有限元模型，分析了不同位移载荷下管接头的应力变形及密封情况，然后通过扭矩的转化进一步分析了不同扭矩下管接头的密封性并确定了最佳扭矩值，在此基础上，以最佳扭矩为初始载荷研究了内压与管接头密封性能的变化规律，最后通过密封性实验验证了管接头扭矩和内压下仿真的准确性。 (2)分析了不同结构参数影响下双扩口管接头密封性能并确定了结构参数的取值范围。首先通过确定管接头尺寸参数密封指标，然后利用Workbench进行数值分析，得到了锥角差和内径与密封指标的曲线关系并确定参数的取值范围，接着进一步分析了材料参数和粗糙度与管接头密封性能的关系，得到了管接头材料的最佳选型和接触面摩擦系数的使用范围，最后通过建立3维管接头有限元模型，研究了装配偏差和外力与管接头密封性的影响关系。 (3)研究了流体对双扩口管接头密封性影响分析。基于流体运动和流固耦合理论，以管接头内流场和流固耦合模型为研究对象，使用fluent流体仿真软件进行数值分析，得到了管接头在不同位移载荷下的内流场变化以及不同流速和压力与管接头流固耦合模态频率的关系。 本文通过有限元数值法对双扩口管接头的密封性进行了展开分析，得到了不同因素与管接头密封性的影响关系并确定了相关参数的取值范围，其研究结果对于提高汽车制动管接头的密封性具有一定的实际应用价值。 |
| 作者： | 张林生 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 宋年秀 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛理工大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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