作为航空航天领域广泛应用的重要连接件,管接头和泵、缸和阀等液压组件通过管路连结在一起,共同组成航空液压系统,由于工作时经常处在温度和压强都很高的状态,这使得管接头在飞行器工作时很容易发生损坏从而造成泄漏,大多数航空事故都是因为管接头泄漏而造成的,泄漏一旦产生,轻则影响液体运输造成资源浪费影响正常工作,重则发生航空事故,对人民群众的生命财产造成重大伤害。所以说如何保证管接头能够在高温高压的工作状态正常工作,即如何降低泄漏率就变得至关紧要。但在实际工程中,国内的生产厂家对管接头密封机理的研究还有些许不足的地方,设计管接头主要还是根据经验。不合理的接头设计会直接造成很严重的密封问题,从而影响飞机的正常工作甚至危害人民生命。所以研究管接头的密封特性相当重要。本文将研究航空系统中两种最常见的模型:锥头-锥孔模型和梁式模型,并把传统的锥头-锥孔模型中的锥头改为椭球型,为了减少计算时间,在分析过程中利用Python语言进行参数化建模和MATLAB调用ABAQUS自动化计算,目标参数为密封面的宽度和压力,以接触理论为基础,通过有限元软件仿真,探究管接头的密封特性与其内部因素包括装配参数和结构参数以及外部因素包括粗糙度和环境温度等之间的关系;根据以上分析,从根本上研究密封接头是如何泄漏的,从而得到密封接头可靠的的设计准则和装配要求以此来保证其泄漏率在安全的范围内,进而保证航空系统的安全。本文所详细研究的内容如下:1)阐述密封原理并以此得到密封条件。首先从微观层面上阐述接触面在密封时是如何形变的,从而得到结论:密封面的宽度和压力才是能使结构密封的重点。根据前人对密封原理的分析成果,得出能使结构密封的条件以及实现密封的依据。接下来对ABAQUS的接触理论进行阐述,详细说明了有限元划分网格的尺寸会直接影响计算精度。最后通过对经典的Hertz接触问题研究以验证有限元方法的正确性,对比两种有限元软件对锥头-锥孔模型的计算结果以验证有限元软件可以用来计算接触问题,为后面章节的数值分析计算提供基础。2)鉴于椭球头接触面相对于锥头接触面来说更加平滑,达到理想密封状态时的最大Mises应力以及最大接触应力会更小,这样能提高管接头的使用寿命和周期,节省成本,所以将传统的锥头-锥孔管接头的锥头部分改为椭球头并研究其密封特性。首先阐述如何建模和计算初始荷载,接着利用Python语言进行参数化建模和MATLAB调用ABAQUS自动化计算该模型的结构参数以及环境参数与密封面宽、最大Mises应力及接触面积等的关系图。再根据模型使用要求和环境来研究密封特性和各参数之间的关系,从而得到使模型达到理想的密封状态时各参数在工程实际问题中合适的范围。最后对比前人对锥头-锥孔管接头密封特性分析结果得出达到理想密封状态时椭球头-锥孔模型的最大Mises应力以及最大接触应力要小于锥头-锥孔模型,从而可以提高模型的使用周期。3)研究梁式模型在复杂环境下的密封特性。首先阐述如何建模和确定初始荷载,接下来同样利用Python语言进行参数化建模和MATLAB调用ABAQUS自动化计算该模型的粗糙度和环境温度与密封面宽、最大Mises应力及接触面积等的关系图,。再根据模型使用要求和环境来研究密封特性和环境参数的关系,从而得到使模型达到理想的密封状态时环境参数在工程实际问题中合适的范围。