滅火炮仿生非光滑橡膠圈密封及減阻特性研究.pdf

1、森林火災(zāi)已成為危害國家財產(chǎn)和公民人身安全的重大隱患，遠(yuǎn)程氣動滅火炮是利用高壓氣體將裝有特殊滅火劑的炮彈發(fā)射到消防人員和裝備無法到達(dá)的著火區(qū)域，以達(dá)到滅火的目的。因此炮彈的發(fā)射射程成為影響滅火效果的關(guān)鍵因素，減小炮彈密封圈與炮管壁的摩擦阻力對提高滅火炮的射程有著重要的意義。
　　 利用仿生非光滑表面降低物體在運動過程中的摩擦阻力，已經(jīng)成為減阻領(lǐng)域一個熱點研究問題。生物體在長期的自然選擇進化過程中獲得的體形和外貌特征，對降低其在運動

2、過程中的摩擦阻力有著重要的作用，對模仿生物特征來獲得減阻效果的研究正在不斷的深入。以仿生學(xué)基本原理和橡膠非線性密封理論為基礎(chǔ)，結(jié)合蚯蚓、蜣螂和貝殼等生物體非光滑表面特征模型，研究仿生非光滑表面密封和減阻技術(shù)，將仿生非光滑表面特征應(yīng)用到非線性橡膠材料，對密封和減阻技術(shù)的發(fā)展具有一定價值。同時，仿生非光滑表面密封減阻技術(shù)在液壓和氣動等需要密封和相對滑動的工程領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，對節(jié)約能源、提高效率有著實際的價值。
　　 首先介紹

3、了國內(nèi)外主要減阻和密封技術(shù)的研究現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上結(jié)合仿生學(xué)原理和生物特征形態(tài)，以蚯蚓、貝殼表面凹坑特征為生物原型，通過在橡膠密封圈表面布置半球形凹坑特征建立仿生非光滑表面密封減阻模型。
　　 通過對橡膠密封圈的數(shù)值仿真計算結(jié)果，來對比有無仿生凹坑特征對橡膠圈密封性能的影響，研究密封圈徑向壓縮量和仿生凹坑特征直徑對密封效果的影響；確定仿生凹坑特征的結(jié)構(gòu)參數(shù)和密封圈安裝尺寸。
　　 在確定仿生非光滑表面密封圈模型參數(shù)的基礎(chǔ)上