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Ansys 19 Mechanical 流体密封分析

news 2025/8/30 5:28:07

面向密封圈、密封垫在静密封条件下，对内部带压流体进行密封效果分析。新版Ansys中可以直接通过GUI施加流体渗透压力（Fluid Penetration Pressure），进而分析接触面的流体压力情况，但是在Ansys 19里需要通过APDL命令来实现这一点。

2024R2的操作步骤参考：

基于Ansys 2024R2的压力渗透（ Fluid Pressure Penetration）定义方法_哔哩哔哩_bilibili

19的操作步骤参考：

https://www.shangyexinzhi.com/article/5936983.html

在上面ansys 19的操作步骤中，一方面对于APDL代码的解释比较简单，另一方面存在一个重大的错误。以下为正确的代码，其中感叹号为APDL的注释符号。

cmsel,s,presSurf !选择名为presSurf的面esln,s,1 !选择presSurf里的元素（应该是指网格节点）esel,r,type,,cid1 !进一步选择这些节点中，属于接触面类型的节点，从CID1开始sfe,all,1,pres,,100 ! 在所选节点上施加100 Pa的压力sfe,all,2,pres,,-1 ! 取消默认start point (STA1 = -1)cmsel,s,startPoint ! 选择start pointesln ! 选择其中的元素（其实就一个点）esel,r,type,,cid1 ! 选择其中属于接触面类型的节点，从CID1开始sfe,all,2,pres,,1 ! 设置它为用户指定的start point，模式为1

上述代码分为两段。第一段指定了要施加流体压力的大小和施加位置（presSurf这个表面），第二段指定了start point。start point是一个特殊的概念，在仿真中ansys将从start point开始搜索会发生流体渗漏的点，可以简单理解为从start point开始，向四周逐个节点比较节点上的接触压紧力与流体压力，如果流体压力大于压紧力，则发生渗漏。此时，渗漏点相邻的节点将被指定为新的start point。start point可以有多个，所有“泡”在流体区域里的节点都应是start point。上面的代码中我们指定了一个点为start point，随着仿真的进行，ansys会自动把它周围“泡”在流体中的点划为start point。图3.40示意了start point和流体压力施加区域的关系

在通常情况下，如果不人为指定start point，程序会自动寻找指定流体压力面的“边界”，对于二维情况，就是曲线的两个端点，对于三维情况就是曲面的边线。这也符合密封的规律，即渗透会发生在边界处。图3.43示意了系统自动寻找start point的位置。

此外除了一般的渗漏，还可以指定流体压力的方向，渗漏的判定条件等等。

之前所说的网上参考代码的错误在于，最后一行sfe,all,2,pres,,1在原文中是sfe,all,2,pres,,100，最后一个参数应该是当成压力了。事实上此处的最后一个参数是指定start point类型的，为1代表这是一个“open”的start point。open是指如果在流体压力开始施加时，这个点与旁边的壁面发生了接触，则它不会被当成start point。像原文中写成100，在某些情况下也能运行出结果，但是一旦修改了一些网格参数或者流体压力，流体压力就无法施加。这个参数的其他含义如下图。