(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211119787.4 (22)申请日 2022.09.15 (71)申请人 北京理工大 学 地址 100081 北京市海淀区中关村南大街5 号 (72)发明人 王字满　尹元浩　陈晓辉　张昊　 吴晗　杜巍　 (74)专利代理 机构 北京理工大 学专利中心 11120 专利代理师 李爱英 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 111/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种基于插值函数的仿真预测密封泄漏方 法 (57)摘要 本发明涉及一种基于插值函数的仿真预测 密封泄漏方法， 属于机械密封 尤其是金属间的密 封技术领域。 根据待测密封件建立符合高斯分布 的二维矩阵， 使用三次插值方法求解二维矩阵， 得到二元插值函数， 用二元插值函数对二维矩阵 进行加密， 得到高密度二维矩阵， 根据待测密封 件的密封面间的挤压压力确定接触面积比， 再根 据接触面积比获得临界高度， 根据获得的临界高 度在高密度二维矩阵上判断是否出现贯穿域， 得 到贯穿结果。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115481534 A 2022.12.16 CN 115481534 A 1.一种基于插值 函数的仿真预测密封泄漏方法， 其特 征在于该 方法的步骤 包括： 第一步， 根据待测密封件建立符合高斯分布的二维矩阵， 待测密封件的密封面包括上 金属面和下 金属面； 第二步， 使用三次插值方法求解第 一步建立的二维矩阵， 得到二元插值函数， 并以得到 的二元插值 函数作为待测密封件密封面的拟合 函数； 第三步， 用第二步得到的二元插值函数对第一步建立的二维矩阵进行加密， 加密倍数 为n， 得到高密度二维矩阵； 第四步， 根据待测密封件的密封面间的挤压 压力确定 接触面积比； 第五步， 根据第四步确定的接触面积比获得临界高度， 根据获得的临界高度在第三步 确定的高密度二维矩阵上判断是否出现贯 穿域， 得到贯 穿结果； 第六步， 重复第一步至第五步， 重 复次数不低于1000次， 并统计得到的贯穿结果中贯穿 的概率或未贯 穿的概率。 2.根据权利要求1所述的一种基于插值 函数的仿真预测密封泄漏方法， 其特 征在于： 所述的第一 步中， 建立的符合高斯分布的二维矩阵为 W0×L0的随机二维矩阵； 其中， W0为矩阵宽度， W0＝2*W/S； L0为矩阵长度， L0＝2*L/S； W为待测密封件密封环带的宽度； L为待测密封件密封环带的长度； S为待测密封件密封面的轮廓主周期长度。 3.根据权利要求2所述的一种基于插值 函数的仿真预测密封泄漏方法， 其特 征在于： S获取方法为： 加工时刀具的进给量作为主周期长度。 4.根据权利要求2所述的一种基于插值 函数的仿真预测密封泄漏方法， 其特 征在于： S的获取方法是： 对待测密封件表面轮廓做频谱分析得到主频率f， 通过公式S＝1/f得 主周期长度。 5.根据权利要求1 ‑4任一所述的一种基于插值函数的仿真预测密封泄漏方法， 其特征 在于： 所述的第二步中， 求得二元插值函数的方法为： 使用mat lab中的interp2()生 成二元插 值函数。 6.根据权利要求1 ‑4任一所述的一种基于插值函数的仿真预测密封泄漏方法， 其特征 在于： 所述的第二步中， 求得二元插值函数的方法为： 使用Python中scipy库的 interpolate.interp2d()语句生成二元插值 函数。 7.根据权利要求1所述的一种基于插值 函数的仿真预测密封泄漏方法， 其特 征在于： 所述的第三 步中， 加密倍数n 为10。 8.根据权利要求1 ‑4任一所述的一种基于插值函数的仿真预测密封泄漏方法， 其特征 在于： 所述的第四步中， 接触面积比γ为：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115481534 A 2其中， μ1为上金属面材质的泊松比， μ2为下金属面材质的泊松比， E1为上金属面材质的 体积模量， E2为下金属面材质的体积模量， P为待测 密封件的上金属面与下金属面 间的挤压 压力， S1为上金属面轮廓的主周期长度， S2为下金属面轮廓的主周期长度， R1为上金属面的 表面粗糙度， R2为下金属面的表面 粗糙度。 9.根据权利要求1 ‑4任一所述的一种基于插值函数的仿真预测密封泄漏方法， 其特征 在于： 所述的第五步中， 临界高度α 的获取 方法为： γ＝a1/(a1+a2)， 其中， a1为高密度二维矩阵中大于临界高度α值的数量， a2为高密度 二维矩阵中小于临界高度α 值的数量。 10.根据权利要求1 ‑4任一所述的一种基于插值函数的仿真预测密封泄漏方法， 其特征 在于： 所述的第五步中， 判断是否贯 穿的方法为： 在高密度二维矩阵中， 令高度大于临界高度的点为接触点， 高度小于临界高度的点为 未接触点， 当未接触点在待测密封件密封环带 的宽度方向上形成贯穿域， 则贯穿结果为贯 穿， 当未接触点在待测密封件密封环带 的宽度方向上没有形成贯穿域， 则贯穿结果为未贯 穿。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115481534 A 3