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鍵的部件之一，活門氣密性的好壞直接影響整個防毒面具的使用性能。目前對防化領域活門的研究較少，活門工作特性以及影響其工作性能的因素需要進一步探究。因此開展防毒面具活門氣密性等相關研究對于全面了解呼氣活門的工作特性進而提高整個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)化設計理論為基礎。依據(jù)活門橡膠材料的特性，確定本構模型并對活門裝配過程進行仿真。依據(jù)工作時對活門氣密性的要求，提出以活門與座的

2、接觸壓強來評價活門氣密性?？朔酥荒芡ㄟ^物理試驗的方法判定氣密性是否滿足要求的局限性，實現(xiàn)了直接利用相關指標參數(shù)來評價活門氣密性并利用仿真確定了呼氣阻力。通過對活門與座結構分析，找到影響活門氣密性的因素并進行改進。為了確定本構模型，把實驗數(shù)據(jù)輸入ANSYS Workbench中，選擇常用的Mooney-Rivilin、Yeoh和Ogden本構模型做擬合，把物理實驗數(shù)據(jù)曲線和仿真擬合曲線結果相對比。最終確定適合活門材料的本構模型是Moon

3、ey-Rivilin兩參數(shù)模型，其中兩個參數(shù)為C10=1.74，C01=-1.51通過分析活門與座的結構特點，對二者的模型進行適當簡化。對比三維模型和二維模型網(wǎng)格劃分的數(shù)量以及考慮到計算量等問題，選擇二維模型進行分析。利用ANSYS Workbench對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的特點，對吸氣和呼氣兩個方面進行了仿真。得到了活門吸氣時的接觸壓強和呼氣阻力，以此結果為依托對影響活門工作性能的重要結構進行參數(shù)