基于ABAQUS电力变压器工况下橡胶密封损伤行为分析

夏海明1，赵 晶1，夏丽丽2

(1.沈阳工业大学机械工程学院，辽宁 沈阳 110870)

(2.特变电工沈阳变压器股份有限公司，辽宁 沈阳 110144)

基金项目：辽宁省中央引导地方科技发展专项项目（2020JH6/10500016）

作者简介：夏海明（1995—），男，硕士研究生，主要研究方向为机械设计及理论，823315101@qq.com.

摘要：近年来，大型电力变压器由于橡胶密封件磨损而导致漏油事故频发，因此对处在高频往复运动实际工况下的橡胶密封件进行有限元仿真计算来研究橡胶密封件的损伤状况具有实际应用价值。根据变压器橡胶密封件所处实际工况建立仿真模型，并运用ABAQUS仿真软件分析实际工况下橡胶密封件应力和应变的变化情况。结果表明，橡胶材料压缩率和位移幅值是影响变压器橡胶密封件失效的重要因素。 

关键词：有限元分析；双鼓型橡胶密封件；压缩率；位移幅值；实际工况

中图分类号：TH117.1     文献标识码：A     文章编号：2095-509X(2021)05-0043-04

电力变压器各法兰盘联接处常常会产生振幅极小的微动，当微动作用在电力变压器各联接处的橡胶密封件表面时，会导致其接触界面磨损直至密封失效。本文通过有限元软件ABAQUS进行仿真计算，根据不同压缩率和位移幅值计算得到的橡胶密封件应力和应变结果，并对橡胶密封件在变压器实际工况中的微动损伤行为^［1-2］进行探讨。

1 有限元仿真过程

图1所示为变压器法兰盘实际工况图，可以看出电力变压器橡胶密封件两侧始终承受着法兰盘施加的径向载荷，在电力变压器橡胶密封件凸起的接触表面发生微动磨损。为了有效地研究变压器橡胶密封件的实际损伤状况，同时使仿真结果呈现的变化规律与实际工况更加吻合，本文对橡胶密封件的夹具进行设计，同时在密封件上放置磨块，在橡胶密封件与磨块之间的接触界面设置振幅极小的微动，建立仿真模型的优点是在仿真分析过程中可以准确地施加压缩量和位移幅值这两个运动参数，变压器橡胶密封件分析模型如图2所示。