密封设备的设计方法、其设计装置以及轨道车辆与流程

1.本技术涉及车辆领域，具体而言，涉及一种密封设备的设计方法、其设计装置、计算机可读存储介质、处理器以及轨道车辆。


背景技术：

2.无密封胶的密封胶条，维修便捷，广泛应用于轨道车辆和汽车的门窗等结构。密封胶条要求可以方便地进行注塑加工，具有一定的弹性，硬度合适，并且压缩永久变形小，不容易产生分解和老化，能长时间保持良好的密封状态。橡胶是一种弹性显著的弹性材料，能在外力的作用下，大大改变自己的尺寸，发生很大的可逆变形。橡胶的这一性能使其成为主要密封结构材料之一，实际上可用作任何一种密封结构的接触密封件。目前受现有材料、制造工艺、使用环境、成本等诸多因素的综合作用，现有密封胶条大多选用三元乙丙橡胶作为主要原料。橡胶之所以能将被密封的两个表面之间的间隙堵闭，是由于其在一定实际接触面上相互作用的结果。对其密封效果及泄漏情况的检测，目前大多采用试验检测法，该方法需要加工物理样件，周期长成本高，不利于方案的修改，并影响项目进度。
3.因此亟需一种密封胶条的设计方法，来解决现有技术中的密封胶条的设计效率较低的问题。
4.在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。


技术实现要素：

5.本技术的主要目的在于提供一种密封设备的设计方法、其设计装置、计算机可读存储介质、处理器以及轨道车辆，以解决现有技术中密封胶条的设计效率较低的问题。
6.根据本发明实施例的一个方面，提供了一种密封设备的设计方法，包括：获取密封设备的分析模型，所述密封设备包括接触设置的密封件以及装配件；根据所述分析模型，确定仿真接触应力以及应力范围，其中，所述仿真接触应力为仿真得到的接触位置的接触应力值，所述接触位置为所述密封件与所述装配件接触的位置，所述应力范围为表征所述密封件的密封效果合格的应力范围；在所述仿真接触应力位于所述应力范围内的情况下，确定所述密封件的密封效果合格，且确定所述密封设备为最终密封设备；在所述仿真接触应力未位于所述应力范围内的情况下，确定所述密封效果不合格，并调整所述分析模型的初始设计参数，使得调整后的所述分析模型对应的密封效果合格，调整后的所述分析模型对应的所述密封设备为最终密封设备，所述初始设计参数包括尺寸数据、装配公差以及材料性能。
7.可选地，获取密封设备的分析模型，包括：获取所述初始设计参数；根据所述初始设计参数，建立所述密封设备的目标几何模型；对所述目标几何模型进行有限元分析，得到所述分析模型。
8.可选地，对所述目标几何模型进行有限元分析，得到所述分析模型，包括：在所述目标几何模型为三维模型的情况下，对所述目标几何模型进行六面体单元网格划分，得到所述分析模型；在所述目标几何模型为二维模型的情况下，对所述目标几何模型进行四面体单元网格划分，得到所述分析模型。
9.可选地，根据所述分析模型，确定仿真接触应力，包括：获取实际载荷参数、材料属性以及对应的摩擦系数，所述实际载荷参数为在所述密封设备的使用过程中，直接施加在所述密封件上的力，所述材料属性为所述密封设备的使用过程中，所述密封件的等效材料的参数，所述摩擦系数为所述接触位置的摩擦系数；根据所述实际载荷参数、所述材料属性、对应的所述摩擦系数以及所述分析模型，得到所述仿真接触应力。
10.可选地，根据所述分析模型，确定应力范围，包括：获取边界条件，所述边界条件为在淋雨试验中历史密封设备开始漏水时对应的试验条件；获取所述边界条件下所述分析模型的临界接触应力，所述应力范围为大于所述临界接触应力的范围。
11.可选地，采用所述分析模型模拟所述边界条件，并计算得到所述边界条件对应的临界接触应力，包括：获取所述边界条件下所述分析模型的所述临界接触应力；获取第一接触应力以及第二接触应力，所述第一接触应力以及所述第二接触应力为预设的应力值，所述第一接触应力用于表征所述密封件安装至所述装配件上时对应的最小应力值，所述第二接触应力用于表征所述密封件使用预定时长后对应的最小应力值，所述第一接触应力与所述第二接触应力均大于所述临界接触应力；确定所述第一接触应力与所述临界接触应力的比值为第一安全系数，所述第二接触应力与所述临界接触应力的比值为第二安全系数，在所述密封件安装至所述装配件上时对应的所述应力范围为大于所述第一安全系数的范围，在所述密封件使用所述预定时长后对应的所述应力范围为大于所述第二安全系数的范围。
12.可选地，所述材料属性包括第一子材料属性以及第二子材料属性，所述第一子材料属性为所述密封件安装至所述装配件上时等效的材料参数，所述第二子材料属性为所述密封件使用所述预定时长后等效的材料参数，根据所述实际载荷参数、所述材料属性、对应的所述摩擦系数以及所述分析模型，得到所述仿真接触应力，包括：根据所述实际载荷参数、所述第一子材料属性、对应的所述摩擦系数以及所述分析模型，得到第一接触应力；根据所述实际载荷参数、所述第二子材料属性、对应的所述摩擦系数以及所述分析模型，得到第二接触应力；获取所述第一接触应力与所述临界接触应力的第一比值，以及所述第二接触应力与所述临界接触应力的第二比值。
13.根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种密封设备的设计装置，所述密封设备的设计装置包括获取单元、第一确定单元、第二确定单元以及第三确定单元，其中，所述获取单元用于获取密封设备的分析模型，所述密封设备包括接触设置的密封件以及装配件；所述第一确定单元用于根据所述分析模型，确定仿真接触应力以及应力范围，其中，所述仿真接触应力为仿真得到的接触位置的接触应力值，所述接触位置为所述密封件与所述装配件接触的位置，所述应力范围为表征所述密封件的密封效果合格的应力范围；所述第二确定单元用于在所述仿真接触应力位于所述应力范围内的情况下，确定所述密封件的密封效果合格，且确定所述密封设备为最终密封设备；所述第三确定单元用于在所述仿真接触应力未位于所述应力范围内的情况下，确定所述密封效果不合格，并调整所述分析模型的初始设计参数，使得调整后的所述分析模型对应的密封效果合格，调整后的所述分析模
型对应的所述密封设备为最终密封设备，所述初始设计参数包括尺寸数据、装配公差以及材料性能。
14.根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，所述程序用于执行任一种所述的方法。
15.根据本发明实施例的再一方面，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行任一种所述的方法。
16.根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种轨道车辆，所述轨道车辆包括车门以及车窗，所述车门和/或所述车窗为采用任一种所述的方法设计得到的。
17.在本发明实施例中，所述密封设备的设计方法中，首先，获取接触设置的密封件以及装配件的分析模型；然后，根据所述分析模型，确定仿真接触应力以及应力范围，其中，所述仿真接触应力为仿真得到的所述密封件与所述装配件接触位置的接触应力值，所述应力范围为表征所述密封件的密封效果合格的应力范围；之后，在所述仿真接触应力位于所述应力范围内的情况下，确定所述密封件的密封效果合格，且确定所述密封设备为最终密封设备；最后，在所述仿真接触应力未位于所述应力范围内的情况下，确定所述密封效果不合格，并调整所述分析模型的初始设计参数，使得调整后的所述分析模型对应的密封效果合格，调整后的所述分析模型对应的所述密封设备为最终密封设备，所述初始设计参数包括尺寸数据、装配公差以及材料性能。相比现有技术中的密封胶条的设计效率较低的问题，本技术的所述密封设备的设计方法，通过分析模型确定所述仿真接触应力以及所述应力范围，再通过对比所述接触应力是否位于所述应力范围内，确定所述密封件的密封效果是否合格，并且在所述仿真接触应力不位于所述应力范围内的情况下，通过调整所述分析模型的初始设计参数，使得调整后的所述密封件的密封效果合格，实现了基于接触应力仿真分析确定密封件的密封性是否合格，保证了经所述方法得到的所述密封设备中的密封件的密封性较好，避免了现有技术中需要通过加工物理样本进行实体检测，导致密封件的设计周期长成本高的问题，保证了所述设计周期较短以及成本较低，保证了整体的设计效率较高。
附图说明
18.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
19.图1示出了根据本技术的实施例的密封设备的设计方法流程示意图；
20.图2示出了根据本技术的实施例的接触压力关系示意图；
21.图3示出了根据本技术的实施例的密封设备的设计装置的示意图；
22.图4示出了根据本技术的实施例的密封设备的设计装置的流程图。
具体实施方式
23.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
24.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人
员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
25.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
26.应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。
27.正如背景技术中所说的，现有技术中的密封胶条的设计效率较低的问题，为了解决上述问题，本技术的一种典型的实施方式中，提供了一种密封设备的设计方法、其设计装置、计算机可读存储介质、处理器以及轨道车辆。
28.根据本技术的实施例，提供了一种密封设备的设计方法。
29.图1是根据本技术实施例的密封设备的设计方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：
30.步骤s101，获取密封设备的分析模型，上述密封设备包括接触设置的密封件以及装配件；
31.步骤s102，根据上述分析模型，确定仿真接触应力以及应力范围，其中，上述仿真接触应力为仿真得到的接触位置的接触应力值，上述接触位置为上述密封件与上述装配件接触的位置，上述应力范围为表征上述密封件的密封效果合格的应力范围；
32.步骤s103，在上述仿真接触应力位于上述应力范围内的情况下，确定上述密封件的密封效果合格，且确定上述密封设备为最终密封设备；
33.步骤s104，在上述仿真接触应力未位于上述应力范围内的情况下，确定上述密封效果不合格，并调整上述分析模型的初始设计参数，使得调整后的上述分析模型对应的密封效果合格，调整后的上述分析模型对应的上述密封设备为最终密封设备，上述初始设计参数包括尺寸数据、装配公差以及材料性能。
34.上述密封设备的设计方法中，首先，获取接触设置的密封件以及装配件的分析模型；然后，根据上述分析模型，确定仿真接触应力以及应力范围，其中，上述仿真接触应力为仿真得到的上述密封件与上述装配件接触位置的接触应力值，上述应力范围为表征上述密封件的密封效果合格的应力范围；之后，在上述仿真接触应力位于上述应力范围内的情况下，确定上述密封件的密封效果合格，且确定上述密封设备为最终密封设备；最后，在上述仿真接触应力未位于上述应力范围内的情况下，确定上述密封效果不合格，并调整上述分析模型的初始设计参数，使得调整后的上述分析模型对应的密封效果合格，调整后的上述分析模型对应的上述密封设备为最终密封设备，上述初始设计参数包括尺寸数据、装配公差以及材料性能。相比现有技术中的密封胶条的设计效率较低的问题，本技术的上述密封设备的设计方法，通过分析模型确定上述仿真接触应力以及上述应力范围，再通过对比上
述接触应力是否位于上述应力范围内，确定上述密封件的密封效果是否合格，并且在上述仿真接触应力不位于上述应力范围内的情况下，通过调整上述分析模型的初始设计参数，使得调整后的上述密封件的密封效果合格，实现了基于接触应力仿真分析确定密封件的密封性是否合格，保证了经上述方法得到的上述密封设备中的密封件的密封性较好，避免了现有技术中需要通过加工物理样本进行实体检测，导致密封件的设计周期长成本高的问题，保证了上述设计周期较短以及成本较低，保证了整体的设计效率较高。
35.在实际的应用过程中，上述密封件包括无密封胶的密封胶条。
36.一种具体的实施例中，上述尺寸数据表示上述密封设备中上述密封件的尺寸以及上述装配件的尺寸，上述装配公差表示上述密封件与上述装配件的配合精度，它是允许密封件与装配件件的间隙或者过盈的变动量，上述材料性能表示上述密封件以及上述装配件使用的材料的特征性能(即材料本身固有的性质)以及功能性能(即在一定条件和一定限度内对材料施加某种作用时，通过材料将这种作用转换为另一种形式功能的性质)。
37.根据本技术的一种具体实施例，获取密封设备的分析模型，包括：获取上述初始设计参数；根据上述初始设计参数，建立上述密封设备的目标几何模型；对上述目标几何模型进行有限元分析，得到上述分析模型。通过建立上述密封设备的目标几何模型，并对上述目标几何模型进行有限元分析，进一步地实现了对密封设备的设计进行仿真优化，进一步地避免了现有技术中密封胶条的设计效率较低的问题，进一步保证了上述密封设备的设计周期较短以及设计成本较低。
38.一种具体的实施例中，对上述目标几何模型进行有限元分析的具体过程如下：在abaqus(通用有限元分析软件)软件中建立上述几何模型，abaqus包括一个丰富的以及可模拟任意几何形状的单元库，并拥有各种类型的材料模型库，可以模拟典型工程材料的性能。
39.具体地，有限元分析是利用数学近似的方法对密闭设备进行模拟，利用相互作用的上述密封件以及上述装配件，可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量真实的上述密封设备。
40.根据本技术的另一种具体实施例，对上述目标几何模型进行有限元分析，得到上述分析模型，包括：在上述目标几何模型为三维模型的情况下，对上述目标几何模型进行六面体单元网格划分，得到上述分析模型；在上述目标几何模型为二维模型的情况下，对上述目标几何模型进行四面体单元网格划分，得到上述分析模型。
41.一种具体的实施例中，上述三维模型采用扫掠方法进行网格划分，并采用六面体单元进行模拟，上述二维模型采用四面体单元进行模拟，并着重对上述接触位置进行网格细化，上述网格划分采用abaqus软件或者hypermesh软件，当然，也可以采用相同功能的其他软件完成上述网格划分。
42.根据本技术的又一种具体实施例，根据上述分析模型，确定仿真接触应力，包括：获取实际载荷参数、材料属性以及对应的摩擦系数，上述实际载荷参数为在上述密封设备的使用过程中，直接施加在上述密封件上的力，上述材料属性为上述密封设备的使用过程中，上述密封件的等效材料的参数，上述摩擦系数为上述接触位置的摩擦系数；根据上述实际载荷参数、上述材料属性、对应的上述摩擦系数以及上述分析模型，得到上述仿真接触应力。本实施例中，根据获取的上述实际载荷参数、材料属性以及对应的摩擦系数来确定上述仿真接触应力，使得上述仿真接触应力较为接近上述密封设备在实际使用过程中上述密封
件与上述装配件之间的接触应力，保证了上述仿真接触应力的真实性较强，在进一步地保证上述密封设备的设计周期较短的同时，进一步保证了经过本技术的上述方法得到的上述密封设备的密封效果较好。
43.具体地，上述仿真接触应力是通过将上述实际载荷参数、上述材料属性以及对应的上述摩擦系数赋值给上述分析模型得到的。
44.一种具体的实施例中，上述摩擦参数采用上述密封件和上述装配件材料相同的对磨板进行滑动摩擦试验获取。
45.为了进一步保证上述密封设备的设计周期较短，根据本技术的一种具体实施例，根据上述分析模型，确定应力范围，包括：获取边界条件，上述边界条件为在淋雨试验中历史密封设备开始漏水时对应的试验条件；获取上述边界条件下上述分析模型的临界接触应力，上述应力范围为大于上述临界接触应力的范围。通过获取淋雨试验中历史密封设备开始漏水时的上述试验条件，确定上述临界接触应力，进而确定上述应力范围为大于上述临界接触应力的范围，保证了上述应力范围可以满足实际应用过程中不会漏水的需求，进而保证了根据上述应力范围确定的上述密封设备的密封效果较好，这样进一步地避免了密封设备打样试验造成的设计效率低下的问题，进一步保证了上述密封设备的设计周期较短以及成本较低。
46.上述边界条件是在车体和内装板固定，上述密封件与车体、上述装配件和车窗实现过盈装配情况下，再在车窗上施加进行淋雨试验获得的。
47.为了进一步保证上述密封设备的密封效果较好，根据本技术的另一种具体实施例，采用上述分析模型模拟上述边界条件，并计算得到上述边界条件对应的临界接触应力，包括：获取上述边界条件下上述分析模型的上述临界接触应力；获取第一接触应力以及第二接触应力，上述第一接触应力以及上述第二接触应力为预设的应力值，上述第一接触应力用于表征上述密封件安装至上述装配件上时对应的最小应力值，上述第二接触应力用于表征上述密封件使用预定时长后对应的最小应力值，上述第一接触应力与上述第二接触应力均大于上述临界接触应力；确定上述第一接触应力与上述临界接触应力的比值为第一安全系数，上述第二接触应力与上述临界接触应力的比值为第二安全系数，在上述密封件安装至上述装配件上时对应的上述应力范围为大于上述第一安全系数的范围，在上述密封件使用上述预定时长后对应的上述应力范围为大于上述第二安全系数的范围。通过获取上述第一接触应力以及上述第二接触应力，同时上述第一接触应力以及上述第二接触应力均大于上述临界接触应力，再通过确定上述第一安全系数以及上述第二安全系数，并根据上述第一安全系数以及上述第二安全系统确定上述应力范围，即本技术在满足密封设备不漏水的标准的同时，考虑了实际工况中，密封件使用初期以及使用预定时段后的接触应力变化情况，保证了得到的上述应力范围可以满足上述密封件安装初期以及使用上述预定时长的后的密封效果要求，进而进一步地保证了根据上述应力范围确定的上述密封设备的密封效果较好。
48.一种具体的实施例中，通过上述方法结合上述密封设备实际的风压、雨压以及加速度等载荷工况获得上述第一接触应力以及上述第二接触应力。
49.具体地，如图2所示，上述密封件安装至上述装配件上时对应的最小应力值为a；上述密封件使用上述预定时长t后，发生应力松弛并基本稳定后，对应接触应力值b；上述临界
接触压力为c，上述第一接触应力a与上述第二接触应力b均大于临界接触应力标准c，才能保证上述密封件的密封性能合格。
50.根据本技术的又一种具体实施例，上述材料属性包括第一子材料属性以及第二子材料属性，上述第一子材料属性为上述密封件安装至上述装配件上时等效的材料参数，上述第二子材料属性为上述密封件使用上述预定时长后等效的材料参数，根据上述实际载荷参数、上述材料属性、对应的上述摩擦系数以及上述分析模型，得到上述仿真接触应力，包括：根据上述实际载荷参数、上述第一子材料属性、对应的上述摩擦系数以及上述分析模型，得到第一接触应力；根据上述实际载荷参数、上述第二子材料属性、对应的上述摩擦系数以及上述分析模型，得到第二接触应力；获取上述第一接触应力与上述临界接触应力的第一比值，以及上述第二接触应力与上述临界接触应力的第二比值。根据上述密封件安装至上述装配件上的初期以及使用上述预定时长的后期两种情况，确定上述材料属性为上述第一子材料属性以及上述第二子材料属性，并根据两种不同的上述材料属性确定上述仿真接触压力，保证了上述第一接触应力以及上述第二接触应力更加接近上述密封设备的实际使用情况，进一步地保证了上述接触应力的仿真真实性以及准确性。
51.当然，在实际的应用过程中，并不限于上述的第一子材料属性以及上述第二子材料属性，为了仿真准确定性较高，本领域技术人员还可以设置多种多种子材料属性。
52.一种具体的实施例中，上述第一子材料属性采用超弹本构参数，通过单轴拉伸、双轴拉伸、平面剪切和体积压缩试验数据进行拟合获取，上述第二子材料属性采用上述超弹本构参数和黏弹本构参数，其中，上述黏弹本构参数通过应力松弛试验数据进行拟合获取。
53.本技术实施例还提供了一种密封设备的设计装置，需要说明的是，本技术实施例的密封设备的设计装置可以用于执行本技术实施例所提供的用于密封设备的设计方法。以下对本技术实施例提供的密封设备的设计装置进行介绍。
54.图3是根据本技术实施例的密封设备的设计装置的示意图。如图3所示，该装置包括获取单元10、第一确定单元20、第二确定单元30以及第三确定单元40，其中，上述获取单元10用于获取密封设备的分析模型，上述密封设备包括接触设置的密封件以及装配件；上述第一确定单元20用于根据上述分析模型，确定仿真接触应力以及应力范围，其中，上述仿真接触应力为仿真得到的接触位置的接触应力值，上述接触位置为上述密封件与上述装配件接触的位置，上述应力范围为表征上述密封件的密封效果合格的应力范围；上述第二确定单元30用于在上述仿真接触应力位于上述应力范围内的情况下，确定上述密封件的密封效果合格，且确定上述密封设备为最终密封设备；上述第三确定单元40用于在上述仿真接触应力未位于上述应力范围内的情况下，确定上述密封效果不合格，并调整上述分析模型的初始设计参数，使得调整后的上述分析模型对应的密封效果合格，调整后的上述分析模型对应的上述密封设备为最终密封设备，上述初始设计参数包括尺寸数据、装配公差以及材料性能。
55.上述密封设备的设计装置中，通过上述获取单元获取接触设置的密封件以及装配件的分析模型；通过上述第一确定单元根据上述分析模型，确定仿真接触应力以及应力范围，其中，上述仿真接触应力为仿真得到的上述密封件与上述装配件接触位置的接触应力值，上述应力范围为表征上述密封件的密封效果合格的应力范围；通过上述第二确定单元在上述仿真接触应力位于上述应力范围内的情况下，确定上述密封件的密封效果合格，且
确定上述密封设备为最终密封设备；通过上述第三确定单元在上述仿真接触应力未位于上述应力范围内的情况下，确定上述密封效果不合格，并调整上述分析模型的初始设计参数，使得调整后的上述分析模型对应的密封效果合格，调整后的上述分析模型对应的上述密封设备为最终密封设备，上述初始设计参数包括尺寸数据、装配公差以及材料性能。相比现有技术中的密封胶条的设计效率较低的问题，本技术的上述密封设备的设计装置，通过分析模型确定上述仿真接触应力以及上述应力范围，再通过对比上述接触应力是否位于上述应力范围内，确定上述密封件的密封效果是否合格，并且在上述仿真接触应力不位于上述应力范围内的情况下，通过调整上述分析模型的初始设计参数，使得调整后的上述密封件的密封效果合格，实现了基于接触应力仿真分析确定密封件的密封性是否合格，保证了经上述装置得到的上述密封设备中的密封件的密封性较好，避免了现有技术中需要通过加工物理样本进行实体检测，导致密封件的设计周期长成本高的问题，保证了上述设计周期较短以及成本较低，保证了整体的设计效率较高。
56.在实际的应用过程中，上述密封件包括无密封胶的密封胶条。
57.一种具体的实施例中，上述尺寸数据表示上述密封设备中上述密封件的尺寸以及上述装配件的尺寸，上述装配公差表示上述密封件与上述装配件的配合精度，它是允许密封件与装配件件的间隙或者过盈的变动量，上述材料性能表示上述密封件以及上述装配件使用的材料的特征性能(即材料本身固有的性质)以及功能性能(即在一定条件和一定限度内对材料施加某种作用时，通过材料将这种作用转换为另一种形式功能的性质)。
58.根据本技术的一种具体实施例，上述获取单元包括第一获取模块、建立模块以及分析模块，其中，上述第一获取模块用于获取上述初始设计参数；上述建立模块用于根据上述初始设计参数，建立上述密封设备的目标几何模型；上述分析模块用于对上述目标几何模型进行有限元分析，得到上述分析模型。通过建立上述密封设备的目标几何模型，并对上述目标几何模型进行有限元分析，进一步地实现了对密封设备的设计进行仿真优化，进一步地避免了现有技术中密封胶条的设计效率较低的问题，进一步保证了上述密封设备的设计周期较短以及设计成本较低。
59.一种具体的实施例中，对上述目标几何模型进行有限元分析的具体过程如下：在abaqus(通用有限元分析软件)软件中建立上述几何模型，abaqus包括一个丰富的以及可模拟任意几何形状的单元库，并拥有各种类型的材料模型库，可以模拟典型工程材料的性能。
60.具体地，有限元分析是利用数学近似的方法对密闭设备进行模拟，利用相互作用的上述密封件以及上述装配件，可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量真实的上述密封设备。
61.根据本技术的另一种具体实施例，上述分析模块包括第一划分子模块以及第二划分子模块，其中，上述第一划分子模块用于在上述目标几何模型为三维模型的情况下，对上述目标几何模型进行六面体单元网格划分，得到上述分析模型；上述第二划分子模块用于在上述目标几何模型为二维模型的情况下，对上述目标几何模型进行四面体单元网格划分，得到上述分析模型。
62.一种具体的实施例中，上述三维模型采用扫掠方法进行网格划分，并采用六面体单元进行模拟，上述二维模型采用四面体单元进行模拟，并着重对上述接触位置进行网格细化，上述网格划分采用abaqus软件或者hypermesh软件，当然，也可以采用相同功能的其
他软件完成上述网格划分。
63.根据本技术的又一种具体实施例，上述第一确定单元包括第二获取模块以及处理模块，其中，上述第二获取模块用于获取实际载荷参数、材料属性以及对应的摩擦系数，上述实际载荷参数为在上述密封设备的使用过程中，直接施加在上述密封件上的力，上述材料属性为上述密封设备的使用过程中，上述密封件的等效材料的参数，上述摩擦系数为上述接触位置的摩擦系数；上述处理模块用于根据上述实际载荷参数、上述材料属性、对应的上述摩擦系数以及上述分析模型，得到上述仿真接触应力。本实施例中，根据获取的上述实际载荷参数、材料属性以及对应的摩擦系数来确定上述仿真接触应力，使得上述仿真接触应力较为接近上述密封设备在实际使用过程中上述密封件与上述装配件之间的接触应力，保证了上述仿真接触应力的真实性较强，在进一步地保证上述密封设备的设计周期较短的同时，进一步保证了经过本技术的上述装置得到的上述密封设备的密封效果较好。
64.具体地，上述仿真接触应力是通过将上述实际载荷参数、上述材料属性以及对应的上述摩擦系数赋值给上述分析模型得到的。
65.一种具体的实施例中，上述摩擦参数采用上述密封件和上述装配件材料相同的对磨板进行滑动摩擦试验获取。
66.为了进一步保证上述密封设备的设计周期较短，根据本技术的一种具体实施例，上述第一确定单元还包括第三获取模块以及第四获取模块，其中，上述第三获取模块用于获取边界条件，上述边界条件为在淋雨试验中历史密封设备开始漏水时对应的试验条件；上述第四获取模块用于获取上述边界条件下上述分析模型的临界接触应力，上述应力范围为大于上述临界接触应力的范围。通过获取淋雨试验中历史密封设备开始漏水时的上述试验条件，确定上述临界接触应力，进而确定上述应力范围为大于上述临界接触应力的范围，保证了上述应力范围可以满足实际应用过程中不会漏水的需求，进而保证了根据上述应力范围确定的上述密封设备的密封效果较好，这样进一步地避免了密封设备打样试验造成的设计效率低下的问题，进一步保证了上述密封设备的设计周期较短以及成本较低。
67.上述边界条件是在车体和内装板固定，上述密封件与车体、上述装配件和车窗实现过盈装配情况下，再在车窗上施加进行淋雨试验获得的。
68.为了进一步保证上述密封设备的密封效果较好，根据本技术的另一种具体实施例，上述第四获取模块包括第一获取子模块、第二获取子模块以及确定子模块，其中，上述第一获取子模块用于获取上述边界条件下上述分析模型的上述临界接触应力；上述第二获取子模块用于获取第一接触应力以及第二接触应力，上述第一接触应力以及上述第二接触应力为预设的应力值，上述第一接触应力用于表征上述密封件安装至上述装配件上时对应的最小应力值，上述第二接触应力用于表征上述密封件使用预定时长后对应的最小应力值，上述第一接触应力与上述第二接触应力均大于上述临界接触应力；上述确定子模块用于确定上述第一接触应力与上述临界接触应力的比值为第一安全系数，上述第二接触应力与上述临界接触应力的比值为第二安全系数，在上述密封件安装至上述装配件上时对应的上述应力范围为大于上述第一安全系数的范围，在上述密封件使用上述预定时长后对应的上述应力范围为大于上述第二安全系数的范围。通过获取上述第一接触应力以及上述第二接触应力，同时上述第一接触应力以及上述第二接触应力均大于上述临界接触应力，再通过确定上述第一安全系数以及上述第二安全系数，并根据上述第一安全系数以及上述第二
安全系统确定上述应力范围，即本技术在满足密封设备不漏水的标准的同时，考虑了实际工况中，密封件使用初期以及使用预定时段后的接触应力变化情况，保证了得到的上述应力范围可以满足上述密封件安装初期以及使用上述预定时长的后的密封效果要求，进而进一步地保证了根据上述应力范围确定的上述密封设备的密封效果较好。
69.一种具体的实施例中，通过上述装置结合上述密封设备实际的风压、雨压以及加速度等载荷工况获得上述第一接触应力以及上述第二接触应力。
70.具体地，如图2所示，上述密封件安装至上述装配件上时对应的最小应力值为a；上述密封件使用上述预定时长t后，发生应力松弛并基本稳定后，对应接触应力值b；上述临界接触压力为c，上述第一接触应力a与上述第二接触应力b均大于临界接触应力标准c，才能保证上述密封件的密封性能合格。
71.根据本技术的又一种具体实施例，上述材料属性包括第一子材料属性以及第二子材料属性，上述第一子材料属性为上述密封件安装至上述装配件上时等效的材料参数，上述第二子材料属性为上述密封件使用上述预定时长后等效的材料参数，上述处理模块包括第一处理子模块、第二处理子模块以及第三获取子模块，其中，上述第一处理子模块用于根据上述实际载荷参数、上述第一子材料属性、对应的上述摩擦系数以及上述分析模型，得到第一接触应力；上述第二处理子模块用于根据上述实际载荷参数、上述第二子材料属性、对应的上述摩擦系数以及上述分析模型，得到第二接触应力；上述第三获取子模块用于获取上述第一接触应力与上述临界接触应力的第一比值，以及上述第二接触应力与上述临界接触应力的第二比值。根据上述密封件安装至上述装配件上的初期以及使用上述预定时长的后期两种情况，确定上述材料属性为上述第一子材料属性以及上述第二子材料属性，并根据两种不同的上述材料属性确定上述仿真接触压力，保证了上述第一接触应力以及上述第二接触应力更加接近上述密封设备的实际使用情况，进一步地保证了上述接触应力的仿真真实性以及准确性。
72.当然，在实际的应用过程中，并不限于上述的第一子材料属性以及上述第二子材料属性，为了仿真准确定性较高，本领域技术人员还可以设置多种多种子材料属性。
73.一种具体的实施例中，上述第一子材料属性采用超弹本构参数，通过单轴拉伸、双轴拉伸、平面剪切和体积压缩试验数据进行拟合获取，上述第二子材料属性采用上述超弹本构参数和黏弹本构参数，其中，上述黏弹本构参数通过应力松弛试验数据进行拟合获取。
74.上述密封设备的设计装置包括处理器和存储器，上述获取单元、上述第一确定单元、上述第二确定单元以及上述第三确定单元等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
75.处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来解决现有技术中密封胶条的设计效率较低的问题。
76.存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)，存储器包括至少一个存储芯片。
77.本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现上述密封设备的设计方法。
78.本发明实施例提供了一种处理器，上述处理器用于运行程序，其中，上述程序运行
时执行上述密封设备的设计方法。
79.本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现至少以下步骤：
80.步骤s101，获取密封设备的分析模型，上述密封设备包括接触设置的密封件以及装配件；
81.步骤s102，根据上述分析模型，确定仿真接触应力以及应力范围，其中，上述仿真接触应力为仿真得到的接触位置的接触应力值，上述接触位置为上述密封件与上述装配件接触的位置，上述应力范围为表征上述密封件的密封效果合格的应力范围；
82.步骤s103，在上述仿真接触应力位于上述应力范围内的情况下，确定上述密封件的密封效果合格，且确定上述密封设备为最终密封设备；
83.步骤s104，在上述仿真接触应力未位于上述应力范围内的情况下，确定上述密封效果不合格，并调整上述分析模型的初始设计参数，使得调整后的上述分析模型对应的密封效果合格，调整后的上述分析模型对应的上述密封设备为最终密封设备，上述初始设计参数包括尺寸数据、装配公差以及材料性能。
84.本文中的设备可以是服务器、pc、pad、手机等。
85.本技术还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序：
86.步骤s101，获取密封设备的分析模型，上述密封设备包括接触设置的密封件以及装配件；
87.步骤s102，根据上述分析模型，确定仿真接触应力以及应力范围，其中，上述仿真接触应力为仿真得到的接触位置的接触应力值，上述接触位置为上述密封件与上述装配件接触的位置，上述应力范围为表征上述密封件的密封效果合格的应力范围；
88.步骤s103，在上述仿真接触应力位于上述应力范围内的情况下，确定上述密封件的密封效果合格，且确定上述密封设备为最终密封设备；
89.步骤s104，在上述仿真接触应力未位于上述应力范围内的情况下，确定上述密封效果不合格，并调整上述分析模型的初始设计参数，使得调整后的上述分析模型对应的密封效果合格，调整后的上述分析模型对应的上述密封设备为最终密封设备，上述初始设计参数包括尺寸数据、装配公差以及材料性能。
90.根据本技术的另一种典型的实施例，还提供了一种轨道车辆，上述轨道车辆包括车门以及车窗，上述车门和/或上述车窗为采用任一种上述的方法设计得到的。
91.上述轨道车辆，包括车门以及车窗，上述车门和/或上述车窗为采用任一种上述的方法设计得到的。相比现有技术中的密封胶条的设计效率较低的问题，本技术的上述轨道车辆，通过分析模型确定上述仿真接触应力以及上述应力范围，再通过对比上述接触应力是否位于上述应力范围内，确定上述密封件的密封效果是否合格，并且在上述仿真接触应力不位于上述应力范围内的情况下，通过调整上述分析模型的初始设计参数，使得调整后的上述密封件的密封效果合格，实现了基于接触应力仿真分析确定密封件的密封性是否合格，保证了经上述方法得到的上述密封设备中的密封件的密封性较好，避免了现有技术中需要通过加工物理样本进行实体检测，导致密封件的设计周期长成本高的问题，保证了上述设计周期较短以及成本较低，保证了整体的设计效率较高。
92.根据本技术的一种具体实施例的密封设备的设计流程具体如下：
93.如图4所示，开展淋雨试验；
94.确定淋雨试验中历史密封设备开始漏水时对应的试验条件为上述边界条件；
95.获取上述边界条件下上述分析模型的临界接触应力；
96.确定应力范围为大于上述临界接触应力的范围；
97.同时获取实际载荷参数、材料属性以及对应的摩擦系数，并赋值给上述分析模型得到上述仿真接触应力；
98.获取上述第一接触应力以及上述第二接触应力，确定上述第一安全系数以及上述第二安全系数；在上述密封件安装至上述装配件上时对应的上述应力范围为大于上述第一安全系数的范围，在上述密封件使用上述预定时长后对应的上述应力范围为大于上述第二安全系数的范围；
99.对比上述仿真接触应力是否在上述应力范围内，在上述仿真接触应力位于上述应力范围内的情况下，确定上述密封件的密封效果合格，且确定上述密封设备为最终密封设备，在上述仿真接触应力未位于上述应力范围内的情况下，确定上述密封效果不合格，并调整上述分析模型的初始设计参数，使得调整后的上述分析模型对应的密封效果合格，调整后的上述分析模型对应的上述密封设备为最终密封设备。
100.在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
101.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
102.上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
103.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
104.上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
105.从以上的描述中，可以看出，本技术上述的实施例实现了如下技术效果：
106.1)、本技术的上述密封设备的设计方法中，首先，获取接触设置的密封件以及装配件的分析模型；然后，根据上述分析模型，确定仿真接触应力以及应力范围，其中，上述仿真接触应力为仿真得到的上述密封件与上述装配件接触位置的接触应力值，上述应力范围为表征上述密封件的密封效果合格的应力范围；之后，在上述仿真接触应力位于上述应力范围内的情况下，确定上述密封件的密封效果合格，且确定上述密封设备为最终密封设备；最后，在上述仿真接触应力未位于上述应力范围内的情况下，确定上述密封效果不合格，并调整上述分析模型的初始设计参数，使得调整后的上述分析模型对应的密封效果合格，调整后的上述分析模型对应的上述密封设备为最终密封设备，上述初始设计参数包括尺寸数据、装配公差以及材料性能。相比现有技术中的密封胶条的设计效率较低的问题，本技术的上述密封设备的设计方法，通过分析模型确定上述仿真接触应力以及上述应力范围，再通过对比上述接触应力是否位于上述应力范围内，确定上述密封件的密封效果是否合格，并且在上述仿真接触应力不位于上述应力范围内的情况下，通过调整上述分析模型的初始设计参数，使得调整后的上述密封件的密封效果合格，实现了基于接触应力仿真分析确定密封件的密封性是否合格，保证了经上述方法得到的上述密封设备中的密封件的密封性较好，避免了现有技术中需要通过加工物理样本进行实体检测，导致密封件的设计周期长成本高的问题，保证了上述设计周期较短以及成本较低，保证了整体的设计效率较高。
107.2)、本技术的上述密封设备的设计装置中，通过上述获取单元获取接触设置的密封件以及装配件的分析模型；通过上述第一确定单元根据上述分析模型，确定仿真接触应力以及应力范围，其中，上述仿真接触应力为仿真得到的上述密封件与上述装配件接触位置的接触应力值，上述应力范围为表征上述密封件的密封效果合格的应力范围；通过上述第二确定单元在上述仿真接触应力位于上述应力范围内的情况下，确定上述密封件的密封效果合格，且确定上述密封设备为最终密封设备；通过上述第三确定单元在上述仿真接触应力未位于上述应力范围内的情况下，确定上述密封效果不合格，并调整上述分析模型的初始设计参数，使得调整后的上述分析模型对应的密封效果合格，调整后的上述分析模型对应的上述密封设备为最终密封设备，上述初始设计参数包括尺寸数据、装配公差以及材料性能。相比现有技术中的密封胶条的设计效率较低的问题，本技术的上述密封设备的设计装置，通过分析模型确定上述仿真接触应力以及上述应力范围，再通过对比上述接触应力是否位于上述应力范围内，确定上述密封件的密封效果是否合格，并且在上述仿真接触应力不位于上述应力范围内的情况下，通过调整上述分析模型的初始设计参数，使得调整后的上述密封件的密封效果合格，实现了基于接触应力仿真分析确定密封件的密封性是否合格，保证了经上述装置得到的上述密封设备中的密封件的密封性较好，避免了现有技术中需要通过加工物理样本进行实体检测，导致密封件的设计周期长成本高的问题，保证了上述设计周期较短以及成本较低，保证了整体的设计效率较高。
108.3)、本技术的上述轨道车辆，包括车门以及车窗，上述车门和/或上述车窗为采用任一种上述的方法设计得到的。相比现有技术中的密封胶条的设计效率较低的问题，本技术的上述轨道车辆，通过分析模型确定上述仿真接触应力以及上述应力范围，再通过对比上述接触应力是否位于上述应力范围内，确定上述密封件的密封效果是否合格，并且在上述仿真接触应力不位于上述应力范围内的情况下，通过调整上述分析模型的初始设计参数，使得调整后的上述密封件的密封效果合格，实现了基于接触应力仿真分析确定密封件
的密封性是否合格，保证了经上述方法得到的上述密封设备中的密封件的密封性较好，避免了现有技术中需要通过加工物理样本进行实体检测，导致密封件的设计周期长成本高的问题，保证了上述设计周期较短以及成本较低，保证了整体的设计效率较高。
109.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。