液压作动器是飞机液压系统中的重要组成部分,在长期的使用过程中,漏液问题是影响其正常工作的主要因素,漏油不但影响液压系统的工作效率,严重时甚至危及到飞机安全,而橡胶密封件的失效是造成泄漏的主要原因。本文将以某飞机液压伺服作动器的橡胶O形圈为研究对象,对其密封特性和疲劳寿命预测进行研究。首先,综合考虑橡胶材料的材料非线性、几何非线性、接触非线性等因素,利用有限元软件ANSYS建立橡胶O形圈轴对称大变形有限元模型。仿真计算得出在预紧状态和具有流体压力时,橡胶O形圈的接触应力以及当量应力Mises应力随着压缩率和流体压力的变化关系。其次,对橡胶O形圈进行了热-结构的耦合分析。在考虑机械应力施加的前提下,利用间接耦合法分析了温度对密封圈的位移、接触应力以及当量Mises应力的影响。知道相对于机械应力的影响,热应力对密封特性的影响较小。同时分析了温度对橡胶的老化的影响。进一步,根据已有的液压伺服作动器的尺寸,利用机械动力学分析软件ADAMS,建立了具有非理想约束的液压伺服作动器虚拟样机仿真模型,利用仿真模型分析了液压作动器存在加工装配误差时橡胶O形圈的接触力的变化规律,得到附加接触力远远大于理想情况下接触力。最后,依据橡胶O形圈的非线性有限元计算结果,确定橡胶密封圈易发生疲劳的危险截面单元。然后以应变能释放率范围为疲劳损伤参量,计算了橡胶O形圈的危险点的疲劳寿命,疲劳寿命为8333小时,这为橡胶材料的疲劳寿命预测提供了分析方法和数值依据。