机械密封橡胶O形圈密封性能的有限元分析

采用含高阶项的Mooney-Rivlin本构模型对在机械密封沟槽中单侧受限丁腈橡胶O形圈的密封性能进行了数值计算,重点研究了预压缩率和介质压力对O形圈接触应力、接触宽度和峰值应力的影响。模拟计算结果表明：计算值与Lindley半经验公式值和Wendt实验值较为一致;O形圈预压缩率对主接触面上的接触应力分布有较大影响,而...     

活塞式压力计在O形密封圈可靠性测试中的应用

以O形密封圈为例,将活塞式压力计应用于密封件的加压试验,测试密封的可靠性,取得了良好的效果.扩展了活塞式压力计的应用范围,为密封件的密封可靠性测试提供了一种方便有效的方法.     

反应堆压力容器金属O形环密封性能研究

采用MSC .Marc软件 ,对反应堆压力容器双道金属O形密封环进行弹塑性大应变接触分析 ,给出在不同压紧量下的回弹量 ,并与试验结果进行比较。     

流体密封橡胶圈密封性能分析

对通用的O形橡胶密封圈结构进行简化,采用罚函数接触单元法,对其中的关键密封元件O形橡胶密封圈采用超弹性单元建立了包含接触的非线性模型,并运用通用大型有限元分析软件ANSYS对其进行了求解。对于不同变形情况下的压缩量,以及压缩后施加侧压后的应力进行了分析。同时还对照计算了O形圈接触界面摩擦因数不同情况下的变形及扭转。结果表明,所采用的方法能够预测O形圈压缩中的变形和应力等特征参数,增加对O形密封圈密封性能的了解,并对同类密封结构设计有一定的指导意义。     

有限元分析法在工程密封件设计上的应用

基于橡胶应力应变的关系,可以假设橡胶材料具有各种形式的应变能函数,由橡胶的基础实验数据作参数拟和,选取合适的应变能函数。利用大型有限元分析软件ABAQUS,考察了3种类型的橡胶圈的大变形引起的几何非线性和接触非线性。通过建立有限元模型,施加边界条件和载荷等步骤,得出橡胶圈的应力场分布情况,说明有限元分析方法可以适用于研究液压缸的密封性能。     

水下柔性连接器的O形圈球面密封性能分析

水下柔性连接器可解决水下油气管道在连接时因管道角度偏离而无法成功对接的问题。水下连接器的密封结构以球面上的O形圈为主，为了验证连接器密封结构在水下的密封性能，通过对O形圈材料本构方程的计算分析，得到O形圈橡胶材料的重要材料参数；从von Mises应力、接触压力、不同接触面的接触宽度等方面，分析不同介质压力对O形圈密封性能的影响。结果表明：水下柔性连接器密封结构在不同工作状态下均能够保持良好的密封性能，且介质压力越大，O形圈与球形结构上的密封槽之间的接触应力就越大，连接器密封性能有所提升。通过压力试验验证了O形圈球形结构应用在水下是可靠的。     

Evaluation of the change in chemical structure of acrylonitrile butadiene rubber after high-pressure hydrogen exposure

The influence of high-pressure hydrogen on the chemical structure of organic materials is essential for designing suitable materials for the safe and efficient use of hydrogen. In this paper, we clarify the cause and mechanism of “explosive failure by decompression” (XDF) in rubber used under high-pressure hydrogen circumstances, and the chemical structure of acrylonitrile butadiene rubber (NBR), which is commonly used for O-rings, was analyzed after exposure to hydrogen at 100 MPa. Solid-state nuclear magnetic resonance (NMR) and liquid-phase NMR for ¹H and ¹³C, as well as infrared and Raman spectroscopy, were employed for the evaluation. The results show no evidence of structural changes in NBR such as hydrogenation of the olefinic bonds in butadiene or of the cyano groups in acrylonitrile.     

氟醚橡胶O形密封圈耐航空发动机润滑油性能的研究

选取2种不同氟含量的氟醚橡胶制备标准O形密封圈(24.99 mm×3.53 mm),重点考察2种O形密封圈的物理性能和耐飞马Ⅱ号、长城4050和FDS-655-HTS航空发动机润滑油性能。结果表明:采用较高氟含量的氟醚橡胶(牌号VPL85730)制备的O形密封圈在3种航空发动机润滑油中的性能变化不大,而采用较低氟含量的氟醚橡胶(牌号PL855)制备的O形密封圈仅在飞马Ⅱ号润滑油中的性能保持性较好;当O形密封圈在润滑油中的性能变化较大时,其胶料中炭黑与橡胶基体会发生脱离。     

基于ANSYS的O形圈活动量对密封性能影响探究

以某飞机某部位作动筒渗漏和密封圈扭转断裂的故障为切入点,利用有限元分析软件ANSYS建立O形橡胶密封圈(简称O形圈)的二维轴对称模型,对装配阶段和静压阶段下不同配合间隙、沟槽深度、沟槽宽度、圆柱度和偏载对密封性能的影响进行分析。结果表明：在一定范围内,配合间隙、沟槽深度、沟槽宽度对密封性能影响较大,而圆柱度和偏载对密封性能影响较小;在允许的范围内,较小的配合间隙、合适的沟槽深度和宽度能够得到优异的密封性能。该作动筒的O形圈发生渗漏和扭转断裂的原因为密封槽宽度偏大,综合考虑,对密封槽宽度进行改进能够有效提升O形圈的密封性能。     

柔性钻杆O形圈球面密封性能研究

柔性钻杆已成为老井改造和增产提效的重要工具,为保障柔性钻杆球面密封的可靠性,对设计的一种O形圈球面密封结构开展数值模拟和试验研究。基于ANSYS有限元分析软件探究密封间隙、流体压力、转动角度以及有无挡环等因素对O形圈von Mises应力、接触应力、有效密封宽度等密封特性参数的影响。结果表明：流体压力与密封间隙存在耦合关系,流体压力越高要求密封间隙越小;往复转动会导致最大von Mises应力和最大接触应力升高,且随着密封间隙增大而影响加剧;挡环的安装可有效防止在密封间隙和流体压力较大时O形圈挤入缝隙。通过室内试验验证了O形圈球面密封结构的可靠性,为现场应用提供了理论依据和技术支撑。