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排气接口垫热一机械应力藕合计算和密封机理<一>、排气接口垫热一机械应力藕合计算
为了模拟准确的装配情况，同时考虑计算的收敛性，将缸盖与排气接口垫垫的接触、排气接口垫与排气接口垫垫的接触、排气接口垫与排气接口垫的表面接触、排气接口垫与涡轮增压器排气接口垫的接触、涡轮增压器与涡轮增压器排气接口垫的接触设置为表面小滑移接触，切向上定义罚函数形式的摩擦力，根据经验取摩擦系数为0.2。而排气接口垫螺栓与套筒的接触、排气接口垫螺栓套筒与排气接口垫的接触定义为绑定接触，不影响计算结果。在固定缸盖的螺栓孔上施加完全固定的约束条件。
考虑到排气接口垫实际工作中是经历冷装配一热负荷一停机的工作过程，因此在前面的分析步中加入了排气接口垫安装螺栓预紧力，计算中装配模拟完成以后再施加已经计算得到的温度场结果作为热负荷。
具体计算载荷步加载顺序为：施加重力；施加螺栓预紧力；施加温度载荷；施加振动载荷；卸载振动载荷；卸载温度载荷；卸载螺栓载荷。排气接口垫安装螺栓拧紧力为33000N，振动载荷采用重力方向10倍的重力加速度载荷，来仿真汽车过坑时发动机受到的振动加速度。
<二>、排气密封件的密封机理
在螺栓排气密封件连接结构中，由于接触面上存在间隙，当排气密封件的内外两侧存在压力差时，密封结构就会产生泄漏Ul。在加工排气密封件及密封排气密封件表面时，由于加工精度的影响，不可能保证密封表面的光滑。当两表面接触时，总会存在一定的间隙，因而导致介质泄漏。通常，通过增加预紧力可提高密封表面的接触程度，减少密封面之间的间隙，从而减少接触面上的泄漏通道，提高泄漏的阻力以获得良好的密封效果。密封结构中排气密封件常见的泄漏形式有“界面泄漏”和“渗透泄漏”两种。
界面泄漏是指泄漏发生在排气密封件与排气密封件密封面之间，其产生的原因主要是排气密封件预紧力偏小、密封表面粗糙度高、压力管道产生变形以及动载荷作用等。长周期载荷作用下，排气密封件材料亦会产生蠕变、应力松弛、老化及变质等情况，较终导致排气密封件和密封面间的贴合度降低而发生泄漏。
渗透泄漏是指介质通过密封排气密封件内部的孔隙泄漏出来，非金属排气密封件中往往存在此种泄漏现象。非金属排气密封件通常是由增强纤维、填料及橡胶通过一系列的工艺混合而成，或由柔性石墨等多孔材料制作而成。与金属材料相比，非金属材料内部较为疏松、致密性差以及存在大量孔隙。当排气密封件内外存在压差时，介质会通过这些孔隙渗透出来。
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