精密成形工程

作者：夏志成, 牛志亮, 张帅, 郭龙昊, 许爱军, 岳振明

单位：1.山东大学（威海）a.低空科学与工程学院 b.航空航天高性能复合材料制备与应用实验室,山东 威海 264209; <br>2.北京卫星制造厂有限公司,北京 100086

关键词：航天管路连接,柔性接头,O型密封圈,有限元仿真,响应面法

基金：国家自然科学基金（52175337,52192591）

目的 为了对航天管路柔性接头的结构进行优化,利用仿真模拟的手段,对密封圈的预压缩量、密封槽深度、密封槽倒角进行优化,并对优化后的结构进行不同液压及偏转角度下的密封性研究。方法 首先,通过迭代优化的处理方式,并利用Abaqus软件进行有限元仿真（FEM）,依次对密封圈的预压缩量、密封槽深度、密封槽倒角等结构参量进行优化处理,并采用响应面法（Response Surface Methodology, RSM）对优化后的结构参量进行再次寻优处理,从而得出一组最优的结构参量。最后,在最优结构参量下对柔性接头进行极限耐压测试,对其不同液压下的密封性规律进行研究,并对其不同偏转角度下的密封性规律进行研究分析。结果 进行了多目标优化研究,得出了一组柔性接头最优的结构参数,对于极限耐压的研究,仿真结果表明,当液压超过3.6 MPa后,柔性接头将出现损伤,在所研究的偏转角度（柔性接头可实现的全部角度）下,密封圈表面最大接触应力均大于液压,密封性能良好。结论 本研究为进一步优化航天用管路柔性接头提供了思路和方法。通过仿真的手段,可以更有效地对柔性接头的结构进行优化,并对柔性接头在不同液压及偏转角度下的密封性规律进行了研究,从而为多工况柔性接头密封性规律分析提供了指导。

来源：2025年第12期

《精密成形工程》期刊编辑部

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