客車車門密封條的壓縮仿真與試驗分析

彭冬冬， 黃顯利， 劉鑫明， 高振波

(中通客車股份有限公司， 山東 聊城 252000)

客車車門密封系統中最主要的密封部件是橡膠密封條。它可以防止風沙、雨水、灰塵進入車內，也可提高隔聲和隔熱性能，還可以利用其自身結構中海綿泡管空腔等部位的彈性性能與鈑金或裝飾件等物體接觸產生接觸壓力，起到密封和裝飾作用。同時，它還能在一定程度上彌補車門與車身之間的裝配誤差。因此，研究密封條的結構形狀和壓縮變形特性具有很重要的實際意義。本文對車門密封條的壓縮變形進行仿真與試驗分析，為密封條結構和尺寸的優化提供參考。

1 密封條的壓縮仿真分析

1.1 密封條有限元模型

車門密封條主要由海綿橡膠、密實橡膠和金屬骨架三部分組成，海綿橡膠與密實橡膠通過擠壓成型，密實橡膠與金屬骨架組成硬質夾持部分。由于密封條在長度方向上的幾何尺寸遠遠大于其余兩個方向，所以可以認為其所承受的載荷平行于其橫截面，并且沿長度方向均勻分布。因此密封條的壓縮變形可簡化為平面應變問題。本文用剛體來表示車門，在不影響結果的情況下對密封條夾持部分作相應的簡化，去掉圖1(a)中所示夾持區域的夾持齒。網格采用四節點平面應變單元，網格尺寸為0.15 mm，生成的密封條未變形時的有限元網格模型如圖1(b)所示。

(a) 未簡化幾何模型

1.2 密封條材料屬性

密實橡膠和海綿橡膠的主要原材料為三元乙丙(EPDM)橡膠。兩種橡膠采用不同的發泡機理和組成成分，所顯現的材料特性會不同。……