空间站舱门密封结构实验研究

本文通过实验从密封结构方面研究了O型圈密封、充压管密封和弹性骨架密封三种密封结构的特点，O型圈密封结构简单，密封可靠，在空间站舱门的密封中是较好的选择方案，充压管密封可以适应很大的结构变形；弹性骨架结构具有良好的密封性能，适合于空间密封，但是其加工工艺要求非常严格。     

深海承压舱密封结构设计

承压舱是海洋电磁勘探系统的重要组成部分,可靠的密封至关重要。采用2道O形密封圈径向密封结构型式,O形密封圈材料为丁晴橡胶,同时使用相配套的橡胶挡圈,材料为N0300-90(一种以丁腈橡胶为基体的合成橡胶),采用理论计算、仿真分析和压力试验验证该密封结构型式可以满足承压舱使用要求。     

凸缘边变形对O形圈密封的影响

通过对凸缘边变形和泄漏率的试验,研究了凸缘边变形对O形圈泄漏率的影响。     

浮动端面密封系统中O形圈的研究

论述了O形圈的密封原理、设计原则、压力与摩擦力矩,压力与泄漏量之间的关系,并将它们成功地应用于浮动端面密封系统的设计中。     

组合密封圈密封性能仿真研究

为分析组合密封结构密封性能,对其密封状态下应力进行仿真研究。通过静态压缩实验获取橡胶材料和聚四氟乙烯材料力学性能;建立组合密封圈的有限元模型,研究了预压缩率、侧向油压和作动器运动方向对橡胶O形圈密封性能的影响;进一步分析了运动方向对斯特封密封性能的影响。研究表明,密封圈应力与压缩率、油压成正比,运动方向对O形圈应力有影响,运动方向对斯特封应力影响较小。     

水液压O形圈锥面密封特性分析

针对水液压提升阀中的锥面密封问题,利用Abaqus有限元分析软件建立了锥面密封结构的二维轴对称模型,对其进行密封性能分析。分析了不同预压缩率、不同密封压力作用对O形密封圈所受最大接触压力、最大Mises应力的影响,确定了密封圈的易失效位置以及接触面的压力分布规律。结果表明:随着压缩率及密封圈所受液体压力的增大,密封圈所受到的最大Mises应力及接触面最大接触压力随之增大;带圆倒角的密封槽口或减小密封间隙,能有效减小密封圈挤出时密封槽口对密封圈的剪切应力,从而提高密封圈使用寿命,为水液压提升阀等液压元件的锥面密封结构设计提供设计依据。     

O形圈动密封特性的有限元分析

利用软件ABAQUS建立了O形圈的轴对称有限元模型,分析了其在往复动密封中的密封性能,并对其不同工况下的力学性能进行了研究。结果表明:往复动密封中,O形圈主密封面最大接触应力与Von Mises应力的作用位置随运动方向的变化而改变,且大小随时间呈波动变化;速度小于0.25 m/s时,速度对摩擦力与剪切应力几乎无影响;随着摩擦系数、介质压力的增大,摩擦力与剪切应力对速度的敏感性变高;介质压力与摩擦系数对摩擦力与剪切应力影响较大,剪切应力与摩擦力呈同步变化;密封外行程Von Mises应力与剪切应力均大于内行程,更易引起疲劳与剪切破坏;预压缩率增加到一定值时,O形圈在动密封中所受的摩擦力急剧上升,动密封中预压缩率不宜过大。     

往复运动橡胶O形密封圈密封机制及其特性的研究

通过对O形橡胶圈在往复运动中密封机制及其特性研究,探讨影响密封性能和使用寿命的重要因素,分析密封失效原因,为指导科学合理设计和正确使用O形橡胶圈密封提供参考。     

接触式密封结构泄漏模型研究现状及发展

密封结构失效导致的泄漏故障已成为影响产品使用可靠性和安全性的关键因素之一,因此开展密封失效研究已成为当前的热点和难点。针对接触式密封结构泄漏研究所包含的表面接触问题与密封界面渗流问题两部分内容,介绍了Hertz接触模型、统计学接触模型以及分形接触模型,并对3种经典的接触模型的优缺点进行了评述;梳理了基于分形理论、多孔介质理论以及逾渗理论等3种常见的密封泄漏模型的研究现状。总结了基于人工神经网络、数值仿真计算和格子玻尔兹曼等3种未来可能在密封结构泄漏研究领域出现的研究热点方法,为密封连接系统的设计和密封界面的机械加工提供了理论依据和指导。     

高压海水液压系统密封技术研究

针对深海勘探装备中的高压海水液压系统密封设计缺乏成熟的设计准则和方法,根据大量试验结果和借助有限元分析软件,对高压海水液压系统管道和接头的选择提供了可行方案.当密封压力为60MPa时,组合垫圈只适用于直径小于20mm的密封,而O形橡胶圈既可用于小直径的密封,还可以用于大直径(不小于250mm)的密封.     

高压海水液压系统密封技术研究

针对深海勘探装备中的高压海水液压系统密封设计缺乏成熟的设计准则和方法,根据大量试验结果和借助有限元分析软件,对高压海水液压系统管道和接头的选择提供了可行方案。当密封压力为60MPa时,组合垫圈只适用于直径小于20mm的密封,而O形橡胶圈既可用于小直径的密封,还可以用于大直径(不小于250mm)的密封。     

基于流固耦合的橡胶O形圈密封泄漏计算方法*

提出一种基于流固耦合的橡胶O形圈静密封泄漏计算方法。对平行平板泄漏模型进行改进,使其适用于通道截面高度可变的泄漏率、介质压力计算;采用有限元仿真方法进行固体力学分析,求解宏观接触压力;采用Greenwood-Willamson模型进行接触力学分析,求解泄漏通道平均高度。基于数值方法研究介质压力、环境温度、表面形貌参数对橡胶O形圈密封性能的影响规律。结果表明,随着介质压力、环境温度、表面高度分布标准差的增大,体积泄漏率逐渐增大。上述数值方法以泄漏率作为表征密封性能的参数,能综合考虑橡胶材料、介质、工况等多种因素对O形圈密封性能的影响,对橡胶O形圈的寿命预测和失效分析更具指导意义。     

磁性液体密封结构可靠性研究方法探讨

根据可靠性的定义,提出了磁性液体密封结构可靠性的概念.结合实际使用中较为典型的磁性液体密封结构,将磁性液体密封结构分解为相互独立的4个功能系统,建立了各个功能系统的失效模型,并提出了求取每个系统可靠度的方法.     

油田稠油泵用O形圈旋转密封的设计与研究

本文介绍油田稠油泵用的O形圈旋转密封的应用概况.给出稠油泵用O形圈旋转密封的最小过盈量、压缩量及拉伸量的计算方法和密封沟槽设计.     

V形密封磨损过程特性变化规律的实验研究

对V形密封在整个工作寿命中,轴向挤压应力、轴向压力分布、摩擦力等特性变化进行实验研究.     

高压气体密封橡胶O形圈往复摩擦特性实验

采用往复摩擦实验研究高压气体密封条件下橡胶O形圈的摩擦性能,分析密封压力大于3 MPa条件下密封压力、压缩率和橡胶材料对O形圈往复运动摩擦性能的影响规律。结果表明：高压条件下O形圈所呈现的摩擦力-位移时变曲线特征与低压条件相同,且黏滞特性明显。高压条件下随着密封压力的增加,丁腈橡胶O形圈最大摩擦力和滑动摩擦力呈线性增长,与低压下最大摩擦力存在极大值和滑动摩擦力趋于稳定不同;高压条件下丁腈橡胶O形圈的最大摩擦力与压缩率呈非线性关系,最大摩擦力存在极大值,与低压下最大摩擦力随压缩率的增大而增大不同;与丁腈橡胶材料不同,三元乙丙橡胶、硅橡胶和氟橡胶的摩擦力随密封压力的增加而逐步增加并趋于平稳,且摩擦力小于丁腈橡胶。     

翼身融合布局增压舱结构特性研究

与同量级常规布局飞机相比,翼身融合布局(BWB,Blended wing body)飞机具有结构重量轻、气动效率高、燃油消耗少等优势,被普遍认为是最有希望应用到下一代民机的新型气动布局。通过与常规布局飞机机身结构的比较,对BWB非圆柱形机身结构特性进行了分析研究,并在圆柱多舱段机身(MBF,Multi-bubble fuselage)的基础上进行了翼身融合布局增压舱的结构设计,提出了两种增压舱结构型式。结构分析表明球形增压舱是一种结构较为高效、空间利用率较高的结构型式,为BWB增压舱结构设计提供了重要参考。     

金属O形环密封结构的泄漏模型研究

基于分形理论的金属垫片泄漏模型,改进了密封面的接触模型,综合考虑了密封面微凸体的完全弹性、第一弹塑性、第二弹塑性和微凸体大小分布的域扩展因子;分析金属O形环密封接触宽度与设计压缩率的关系,推导出金属O形环密封结构的泄漏模型,并进行验证分析。结果表明:压缩率在一定范围内,接触宽度随压缩率的增加而逐渐增加;但当压缩率超过一定值后,O形环发生塌陷,导致接触宽度迅速减小;各压缩率下计算得到的泄漏率与试验结果在同一量级,说明建立的泄漏模型适用于金属O形环密封结构泄漏率的预测。     

真空腔体O形圈密封中燕尾槽使用的研究

为解决在真空腔体中如何利用燕尾槽进行O形圈密封的问题,首先介绍了燕尾槽在金属有机物化学气相沉积(MOCVD)设备研制中的应用,接着介绍了O形圈密封失效的准则,然后利用ANSYS商用软件对不同规格的O形圈及相应的燕尾槽建立了模型,并进行了分析和计算,最后得到了具有较高工程指导价值的结论.研究结果表明,在O形圈密封中,当密...     

弹簧蓄能密封圈密封系统的密封特性研究

在弹簧蓄能密封圈密封系统的二维轴对称有限元模型的基础上,模拟密封圈的装配过程和介质加压过程,分析密封系统的密封特性,提取表征密封特性的接触宽度、接触压力分布、峰值接触压力等物理量。通过分析PTFE材料的失效模型,建立弹簧蓄能PTFE密封圈静密封特性的准则,在此基础上分析表征密封特性的相关物理量在装配和介质加压过程中的变化趋势。再将模型反馈到设计中,分析压缩量对相关物理量的影响。得到结论：唇口峰值接触压力随着介质压力的施加呈增大趋势,并且都大于介质压力,这表明弹簧蓄能PTFE密封圈有很好的自密封特性;介质压力增大,接触宽度和线接触压随之增大。