防毒面具呼氣活門工作狀態(tài)模擬仿真研究.pdf

1、呼氣活門是防毒面具上關(guān)鍵的部件之一，活門氣密性的好壞直接影響整個(gè)防毒面具的使用性能。目前對(duì)防化領(lǐng)域活門的研究較少，活門工作特性以及影響其工作性能的因素需要進(jìn)一步探究。因此開展防毒面具活門氣密性等相關(guān)研究對(duì)于全面了解呼氣活門的工作特性進(jìn)而提高整個(gè)防毒面具的使用性能具有重要意義。
　　本文以有限元分析理論及參數(shù)化設(shè)計(jì)理論為基礎(chǔ)。依據(jù)活門橡膠材料的特性，確定本構(gòu)模型并對(duì)活門裝配過程進(jìn)行仿真。依據(jù)工作時(shí)對(duì)活門氣密性的要求，提出以活門與座的

2、接觸壓強(qiáng)來評(píng)價(jià)活門氣密性?？朔酥荒芡ㄟ^物理試驗(yàn)的方法判定氣密性是否滿足要求的局限性，實(shí)現(xiàn)了直接利用相關(guān)指標(biāo)參數(shù)來評(píng)價(jià)活門氣密性并利用仿真確定了呼氣阻力。通過對(duì)活門與座結(jié)構(gòu)分析，找到影響活門氣密性的因素并進(jìn)行改進(jìn)。為了確定本構(gòu)模型，把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)輸入ANSYS Workbench中，選擇常用的Mooney-Rivilin、Yeoh和Ogden本構(gòu)模型做擬合，把物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線和仿真擬合曲線結(jié)果相對(duì)比。最終確定適合活門材料的本構(gòu)模型是Moon

3、ey-Rivilin兩參數(shù)模型，其中兩個(gè)參數(shù)為C10=1.74，C01=-1.51通過分析活門與座的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)二者的模型進(jìn)行適當(dāng)簡化。對(duì)比三維模型和二維模型網(wǎng)格劃分的數(shù)量以及考慮到計(jì)算量等問題，選擇二維模型進(jìn)行分析。利用ANSYS Workbench對(duì)活門裝配過程仿真并確定活門裝配力的大小。為了弄清活門工作時(shí)的特點(diǎn)，對(duì)吸氣和呼氣兩個(gè)方面進(jìn)行了仿真。得到了活門吸氣時(shí)的接觸壓強(qiáng)和呼氣阻力，以此結(jié)果為依托對(duì)影響活門工作性能的重要結(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)