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1.  W形金属密封环工作状态下的力学状态与回弹性能研究  
   姜旸《润滑与密封》,2018年第43卷第3期
   建立W形金属密封环的有限元模型,计算其不同工况下的静力学状态,并以此为基础探究W形环最大Von Mises应力与最大接触应力的影响因素。运用ANSYS模拟W形环在不同工况下加载卸载的全过程,探究W形环回弹率的各种影响因素。结果表明:在计算范围内,壁厚和压缩量的增加使最大接触应力平稳增大,密封性能提高,波高和温度的增加使最大接触应力下降,密封性能下降;壁厚和压缩量的增加使回弹率降低,波高与介质压力的增加使回弹率升高。    

2.  金属W形密封环的弹塑性接触有限元分析  
   龚雪婷  蔡纪宁  张秋翔  李双喜《润滑与密封》,2010年第35卷第11期
   采用ANSYS有限元软件建立金属W形密封环的有限元模型,对金属W形密封环在给定工况下的弹塑性接触变形进行非线性有限元分析,得出相应情况下的接触应力分布和范·米塞斯(Von-Mises)应力分布;讨论密封环操作参数和结构参数对密封性能的影响.结果表明,在预紧工况和工作工况下,密封环的最大接触应力均能满足密封要求,且最大Von-Mises应力小于屈服极限,金属W形密封环可以实现密封;适当增大金属W形密封环壁厚或加大预压缩量,可以提高其密封性能.    

3.  低温U形金属密封环密封性能有限元分析  被引次数:1
   李玉婷  廖日东  辛 婷  吴扬洲《润滑与密封》,2014年第39卷第7期
   为了研究U形金属密封环在不同工作条件下的密封性能,利用ABAQUS软件建立某U形金属密封环的二维轴对称模型,在静密封条件下计算分析U形密封环初始压缩量、工作压力及工作温度等操作参数对密封环最大Von Mises应力、接触压力大小及其分布以及接触宽度的影响。结果表明,在工作工况下,U形密封环上最大Von Mises应力小于材料屈服极限,最大接触压力满足密封要求,且在低温条件下适当增大工作压力可以提高其密封性能。根据计算结果,提出此U形密封环的极限工作条件,对该U形金属密封环的设计和使用有一定的指导意义。    

4.  W形金属密封环回弹与密封性能研究  
   王晨希  杨义勇  索双富  邢敏杰    《润滑与密封》,2016年第41卷第1期
   利用ANSYS分析W形金属密封环的压缩回弹性能和密封性能,得出W形金属密封环的压缩量与压紧力的关系;讨论加卸载过程中合金基体与银层的等效塑性应变分布情况并分析密封机制。通过正交试验,分析壁厚、波高、波峰半径、波谷半径等结构参数对密封环回弹性能和密封性能的影响规律。结果表明:W形环具有高回弹量和良好的自紧密封功能;加载压缩量达到10%时,合金基体的波谷区域开始出现塑性应变;镀银层在加载时的塑性流动,是能够实现密封的必要条件;壁厚和波高是对W形环综合性能影响最主要的参数;波谷半径过大将导致W形环密封性能难以保证,在改进设计中应避免。    

5.  金属O形环力学性能仿真分析与试验验证  
   张文昌  励行根  魏世军  贾晓红  郭飞《润滑与密封》,2019年第44卷第8期
   金属O形环的力学性能对于密封系统的强度设计、密封性、可靠性等有着直接影响。为研究金属O形环的力学性能,以核反应堆压力容器用金属O形环为研究对象,考虑密封环的复合结构、材料弹塑性特征和工况条件,采用有限元方法建立O形环力学性能仿真模型,分析密封环的压缩回弹特性、应力应变特征、接触特性以及银层的作用,并进行相关试验验证。结果表明:该有限元模型计算结果与试验结果具有良好的一致性;压缩率过大或过小都将导致其密封性能下降;整个压缩回弹过程可分为弹性变形、塑性变形、法兰接触及回弹4个阶段,O形环的回弹补偿性能由其压缩率决定;镀银层对于O形环接触压力分布起到了均化作用,而对总体的压缩回弹特性影响不大。    

6.  低温U形金属密封环密封性能分析及改进设计  
   李玉婷  廖日东      吴扬洲《润滑与密封》,2014年第39卷第8期
   为了研究不同结构参数对U形金属密封环密封性能的影响规律,利用ABAQUS软件建立某U形金属密封环的二维轴对称模型,在常温预紧工况和低温工作工况下计算分析U形密封环厚度、截面宽度、腿部厚度以及圆弧半径等结构参数对密封环最大Von Mises应力、接触压力大小及其分布以及接触宽度的影响。结果表明,将U形环厚度增大为3.8 mm、腿部厚度减小为0.1 mm时,U形环密封性能提高;取截面宽度在6.4~6.8 mm之间、圆弧半径在0.7~0.9 mm之间,均能获得较好的密封性。根据计算结果,针对加载后U形密封环腿部出现翘曲的现象,提出了减小U形环腿部右端高度的改进方法。    

7.  金属C形环力学性能及密封特性分析  被引次数:1
   贾晓红  陈华明  励行根    《润滑与密封》,2014年第39卷第11期
   弹簧加强金属C形环是一种性能优良的静密封元件,为研究结构对C形环力学性能以及密封面接触特性的影响,建立弹簧加强金属C形环三维仿真模型,采用有限元方法分析C形环的压缩回弹特性。仿真结果与压缩回弹实验结果一致,验证了理论模型的正确性。分析C形环密封面上接触区域和接触压力的变化规律,讨论C形环结构对密封特性的影响。结果表明:在相同的载荷下,C形环卸载时的接触区域比加载时的大,表明在卸载阶段C形环在更低载荷下即可维持同等密封效果;螺旋弹簧使C形环具备良好的回弹性能,能更好地应对使用工况的波动;银层使法兰与密封环的接触界面实现良好密封,合金层起保护银层和平稳传递接触力的作用。    

8.  温等静压机工作缸L形密封结构优化设计  
   鲍延年《润滑与密封》,2018年第43卷第9期
   针对温等静压机在200 MPa高压、300℃高温的工作条件下难密封问题,设计由L形金属圈和O形橡胶圈组成的L形密封结构;利用ABAQUS建立L形组合密封结构模型,并利用ABAQUS对该模型进行装配,以及模拟温度及压力载荷等工况,建立密封结构热-力耦合模型,仿真分析得到L形密封结构应力应变分布规律。仿真结果表明:该L形密封结构在低压工况下由O形密封圈起密封作用,在高压工况下,由L形组合密封结构完成密封,因而能满足高温超高压密封要求。针对仿真分析中存在的最大应力值超过材料许用应力的问题,对L形组合密封结构进行优化设计。优化后L形密封结构在高负载工况下的最大应力小于工作缸和端盖的许用应力,接触压力值大于工作压力,能够实现良好密封。    

9.  C形密封环密封特性数值计算方法研究  
   董元元  罗英  张丽屏《核动力工程》,2015年第2期
   建立较精确的C形密封环三维有限元模型,考虑弹塑性-接触耦合问题,利用ANSYS对其进行数值计算,并分析其密封特性。通过研究,获得了C形密封环的压缩-回弹特性曲线,与试验结果符合良好,验证了数值计算方法的正确性。压缩状态下应力在弹簧基体的0°、90°、180°和270°区域分布较大;回弹状态下,中间层和银层产生翘曲使得包覆层开口变大;各层结构间的相互作用对C形密封环的密封特性具有明显的影响。    

10.  典型异型金属密封的特点及应用  
   廖传军  王道连  王洪锐  张翼  满满《低温工程》,2014年第4期
   阐述了金属密封的密封机理,指出其密封性能主要受密封结构材料、密封表面质量、密封面宽度、密封比压以及密封表面镀层等因素的影响。介绍了已在工业生产中广泛应用的典型异型金属密封的结构特点、材料、镀层及适用工况,包括金属空心O形圈、金属C形密封环、金属E形密封环、金属U形密封环、金属W形密封环等。    

11.  密封环扰动状态下稳定性分析及动态响应  被引次数:1
   宫燃  葛如海  谢明祥《振动与冲击》,2011年第30卷第8期
   应用微扰方法和数值计算对重载车辆传动装置密封环在扰动状态下的稳定性及其动态响应进行分析。根据传动装置密封环的工作特点,建立了密封环三自由度的扰动模型,采用有限差分法求解时变雷诺方程,模拟实际运行工况,应用动态参数计算模型,对密封油膜的刚度和阻尼系数进行了数值求解,分析了角微扰动与偏转力矩的关系,研究了密封轴向、周向的刚度系数和阻尼系数随工况条件的变化规律,预测对密封面碰摩的影响。结果表明,油膜厚度对系统的刚度和阻尼系数影响较大,在膜厚较大时,密封的不稳定性增强。同时随着工况条件的变化,特别在Pv值较大时,刚度系数增长较快。适当控制膜厚和合理配置传动装置的转速和输入压力,对预防密封碰摩较为有利。    

12.  帽形滑环式组合密封的密封性能研究  
   陈波  杨晓  涂庆《润滑与密封》,2019年第44卷第3期
   采用ABAQUS软件建立帽形滑环式组合密封有限元模型,研究不同工作压力、密封间隙、运动速度和摩擦因数对其密封性能的影响规律。研究结果表明:静密封工况下,活塞杆与O形圈间的最大接触应力是影响密封性能的关键因素,随着工作压力的增大或密封间隙的减小,O形圈与帽形滑环的最大Von Mises应力均逐渐增大,各表面间的接触应力也逐渐上升;动密封工况下,工作压力越大、密封间隙越小,接触应力越大,密封间隙为0.3 mm其动密封性能最优,而随摩擦因数的增大,接触应力总体呈上升趋势,运动速度则对于接触应力基本无影响。    

13.  滑环式蓄能密封环结构的有限元优化设计  
   田 乾  王立峰      吴福迪  赵云峰《润滑与密封》,2014年第39卷第10期
   利用ANSYS13.0建立某滑环式复合蓄能密封环的有限元模型,分析该密封环在给定工况下密封性能,并与单纯的滑环密封环的密封性能进行比较;分析滑环几何参数对其结构受力情况及密封性能的影响,对密封环结构进行优化设计。结果表明:通过对滑环的顶部宽度、壁面宽度、唇面半径、滑环高度等几何参数的优化,改善了结构在工作环境下的受力状况,提高了其工作寿命,同时使其能够更可靠地保证密封性能。    

14.  泵用高参数机械密封润滑系统流体膜流场特性分析  
   李宁  郭晓聪《机械工程与自动化》,2019年第2期
   泵用机械密封工作在高速、高温、高压环境之下,对密封条件要求非常高;动环-流体膜-静环组成的机械密封润滑系统中,流体膜流场特性影响着机械密封的密封性能好坏和密封装置工作的稳定性。首先建立实际条件下微尺度的流体膜三维模型,采用计算流体动力学(CFD)理论及方法,对流体膜的流场特性进行数值模拟,得到流体膜流场的压力分布云图,并提取相应半径处压力值与理论计算结果进行对比,两数据得到了较好的吻合。以此模型为基础,进一步探索了工况环境对整体压力分布以及流体膜的承载特性的影响规律,研究结果为机械密封的优化设计提供了理论指导。    

15.  2.5维编织C-C复合材料圆弧型线指尖密封多目标优化设计  
   齐放  苏华《机械制造》,2013年第51卷第8期
   根据指尖密封的使用条件,通过圆弧型线指尖密封结构参数之间的几何关系分析,建立了一种适用于圆弧型线指尖密封优化设计的密封分析模型,确定了其主要设计参数.以密封泄漏率和指尖靴/转子间接触压力为目标,建立了2.5维编织C-C复合材料圆弧型线指尖密封优化设计数学模型.基于ANSYS软件开展了C-C复合材料圆弧型线指尖密封多目标优化设计,优化算例结果表明,经过结构优化能够显著提高指尖密封的综合性能.一组相同结构和工况条件下的C-C复合材料和金属材料圆弧型线指尖密封性能比较结果显示,选择C-C复合材料可以在一定程度上有效提高密封的综合性能,从而为指尖密封的设计提供了一种新的选择.    

16.  牙轮钻头单金属密封数值模拟与优化  
   宋保健  邹春  孙凯  明鑫  任武化《石油矿场机械》,2019年第4期
   针对钻井过程中牙轮钻头金属密封磨损严重、对井底振动比较敏感的问题,利用有限元软件对高压工况下的单金属动密封进行数值模拟,在此基础上利用逆解法对动密封面的泄漏率进行求解。结合正交实验设计确定出优化变量,采用Box-Behnken实验方法建立了单金属密封优化响应面模型,最后采用罚函数寻优法建立基于泄漏率最小的优化模型,并优化了密封的结构参数。结果表明,优化后单金属密封的性能得到了有效的改善,密封泄漏量得到降低,端面接触压力分布更加均匀,同时,验证了响应面优化法在单金属密封接触压力及泄漏量优化中具有可行性。    

17.  浅槽环瓣型浮动环密封的参数优化  被引次数:2
   王飞  刘向锋  刘莹《润滑与密封》,2006年第2期
   介绍了浅槽环瓣型浮动环密封的基本结构和工作原理,并对其结构参数和工况参数进行了优化,优化采用非线性、单目标、单参数的方法。优化结果表明:结构参数和工况参数对浅槽环瓣型浮动环密封的性能影响很大,随着槽深的增加,泄漏量减小而刚度增加;而随着槽数、密封压差、轴颈线速度的增加,泄漏量增大而刚度下降。因此在实际工作中,应该根据实际的工况条件综合考虑、设计结构参数,最大限度地减小密封泄漏,提高密封的综合性能。    

18.  基于ANSYS的金属O形环弹塑性接触分析  
   谢俊  周密  杨田  黄卫星  李晓钟《流体机械》,2009年第37卷第4期
   金属O形环作为核级阀门的静密封元件,优良的回弹特性、足够的结构强度是实现其可靠密封的根本.对于结构的强度计算,因不能预知装配后的O形环形变,应用分析设计法将不可避免的产生误差,并且非圆截面环壳的弯矩积分也非常困难.介于上述不足,基于ANSYS的接触分析功能,选用可避免参数拟合的多线性等向强化模型(MISO)描述其材料的非线性特征,模拟设计工况对O形环的结构强度作了弹塑性接触分析.结果表明,O形环结构满足强度要求,设计工况下,最大应力出现在O形环内壁的0°位置.    

19.  新型波齿复合垫片的研制开发  
   周军《江西石油化工》,2002年第14卷第2期
   通过对不同结构形武金属波齿环的分析、测试,证明波齿环的主要结构参数是影响波齿垫片力学性能和密封性能的关健.经使用证明,波齿复合垫片具有良好的压缩回弹性能和可靠的密封性能,是高温、高压和一些苛刻工况的理想垫片.    

20.  变化油压冲击下火炮制退机唇形密封圈的动密封性能  
   崔凯波  秦俊奇  狄长春  祝天宇    《润滑与密封》,2014年第39卷第8期
   研究制退机唇形橡胶圈在火炮高速发射时的动密封性能。分析唇形密封圈的工作原理,利用微观组织分析方法研究密封圈失效机制;通过橡胶力学性能试验和拟合寻优,确定橡胶超弹性本构模型,利用ABAQUS建立密封圈轴对称有限元模型;通过ADAMS仿真求解得到不同装药条件下制退机后坐速度、变化油压等参数,并综合考虑初始过盈量、摩擦因数、动密封速度等因素,分别对密封圈的安装、静密封和动密封等工况进行模拟;根据密封圈失效准则,研究变化油压冲击作用下的唇形橡胶圈动密封性能,对研究和掌握火炮发射状态下唇形密封圈的寿命规律具有一定参考价值。    

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