有限元分析方法具有求解精確和低成本的優(yōu)點(diǎn)，是密封仿真的主流研究方法。幾何模型基于工程中實(shí)際使用的聚氨酯密封膠防噴盒的幾何參數(shù)，采SolidWork、軟件與ABAQUS軟件建立膠筒、連續(xù)管、上活塞套、上下壓塊的幾何模型，膠筒為2瓣式半球齒面嚙合結(jié)構(gòu)，如圖2所示，模型尺寸如表1所示。材料性能參數(shù)設(shè)置膠筒采用聚氨酯密封膠彈性體材料，材料模型選擇Moo-ney-Rivlin  一川模型，如式(2)所示:式中:w為應(yīng)變能函數(shù);1，和I2分別為第1和第2Green應(yīng)變不變量;C，和Ci。分別為系數(shù)。該模型能較好地描述變形小于150%的橡膠材料力學(xué)性能，能滿足橡膠材料實(shí)際應(yīng)用的性能計算需求。本文主要討論硬度為75,85,95 HA的聚氨酯密封膠膠筒其Mooney-Rivlin模型參數(shù)如表2所示。網(wǎng)格設(shè)計膠筒采用六面體線性C3D8H單元進(jìn)行網(wǎng)格劃分，連續(xù)管、上下壓塊、上活塞套的模型類型為離散剛體，采用R3 D4單元進(jìn)行網(wǎng)格劃分。邊界條件與載荷聚氨酯密封膠防噴盒操作系統(tǒng)最大工作壓力為21 MPa，推薦使用工作壓力為8.4 MPa至10.5 MPa2。操作系統(tǒng)壓力和井筒介質(zhì)壓力作用在下壓塊上的載荷在ABAQUS軟件中加載在下壓塊的參考點(diǎn)上。
    設(shè)置上壓塊、上活塞套的各方向自由度均固定，連續(xù)管和下壓塊在Y軸方向移動，其余方向自由度均固定。當(dāng)起升連續(xù)管時，連續(xù)管沿Y軸正方向向上運(yùn)動，大小為256 mm/s;當(dāng)注人連續(xù)管時，連續(xù)管沿Y軸負(fù)方向向下運(yùn)動，大小為一256 mm/s3。模型接觸對間的摩擦系數(shù)設(shè)置如表3所示。www.juntengzs.com