基于Bootstrap方法的密封寿命可靠性评估

针对高可靠、长寿命密封件在小样本试验下的可靠性寿命评估需求,提出一种基于虚拟增广样本和Bootstrap方法的密封寿命小样本数据可靠性评估方法。并以轴用阶梯圈为例,进行寿命可靠性评估。首先通过虚拟增广法将轴用阶梯圈台架寿命试验数据样本数增广至10个,使得样本数满足Bootstrap方法的适用条件;然后再利用Bootstrap方法得到轴用阶梯圈的寿命可靠性评估结果。     

基于灰色关联度的微孔端面机械密封开启力共性影响参数分析

目前微孔端面机械密封采用的几何参数繁多,缺乏明确物理意义。为找出跨孔型的共性几何参数,基于Fluent多相流空化模型,针对矩形孔、菱形孔、椭圆孔端面机械密封,建立密封间隙流体的三维数值计算模型,计算得到144条开启力数据;在分析开启力和几何尺寸之间的关系、额外开启力产生机制的基础上,提出等效长度和等效宽度2个具有物理意义的几何参数;采用灰色关联度分析法,分析和验证等效长度、等效宽度、方向角、面积比对开启力的影响,发现4个因素对3种微孔密封的间隙流体开启力都有影响,但等效长度与等效宽度的影响较方向角、面积比大。     

临近空间载人舱舱门密封特性研究

为研究临近空间载人舱舱门密封特性,对临近空间载人舱舱门P形橡胶密封圈进行有限元压缩行为仿真分析,分析P形橡胶密封圈主副密封面密封接触宽度和接触应力随舱门间隙与舱门行程变化的规律,并根据该规律给出舱门压缩行程和舱门密封间隙的设计推荐值。基于ROTH泄漏模型推导出P形橡胶密封圈的总漏率模型,并计算该泄漏模型的稳态漏率值。通过舱门密封试验,对P形橡胶密封圈的总漏率进行验证。P形橡胶密封圈总漏率计算值与试验结果基本吻合,验证了P形橡胶密封圈总漏率模型的有效性。     

微观表面形貌对螺旋槽液膜密封空化发生的影响

为探索微观表面形貌对液膜密封空化的影响,基于满足质量守恒的JFO空化模型及坐标变换,建立考虑微观表面形貌的双坝区螺旋槽液膜密封数学模型;采用有限体积法离散求解控制方程,综合分析表面粗糙度、周向波度和径向锥度对螺旋槽液膜密封空化发生的影响规律。结果表明:相比而言,密封面计入微观表面形貌后,摩擦副液膜中空穴区发生位置分散且形状不规则;以空化面积比为判据,较大表面粗糙度对液膜空化促生虽起到积极作用,但数据较小,可忽略不计;锥度对液膜中空穴促生和抑制影响有限,波幅的增加显著促进液膜中空穴的发生;高频波数时,正锥度有利于降低液膜空化面积比,抑制空穴。     

MT-E50F深水钻井隔水管终端接头研制

为满足深水钻井隔水管系统的需要,采用等强度螺栓连接、高压动态密封、高强度厚壁管体全熔透对接焊接等技术,研制了MT-E50F型深水隔水管终端接头,并进行了8 896 kN载荷试验、静水压试验和连接互换性试验。试验结果表明,MT-E50F型隔水管终端接头满足深水使用要求和载荷工作要求,密封性能可靠。提出了进一步完成MT-E50F型隔水管终端接头深水水下工业性海试、开展隔水管LMRP系统集成研究和试验等建议。该装置的成功开发对海洋钻井隔水管系统国产化具有一定的参考作用。     

油封唇口温度变化对密封性能的影响

基于流量因子统计学方法建立油封唇口的混合流体润滑模型,耦合油封的能量守恒方程及黏温方程,通过迭代求解获得油封唇口的温度分布、不同转速下油封唇口的最高温度及温差变化情况;对比分析考虑和不考虑温差情况下油封各项密封性能。结果表明:随着转速的增大,唇口最高温度线性递增,而唇口温差先增大后减小;油封工作时,唇口区域的温度先迅速升高后下降,越靠近唇尖的位置温度越高;与不考虑温度的情况比较,考虑温度变化的影响时密封区域的油膜厚度减小,油膜承载力下降,不利于密封。     

入口长度对旋转直通式迷宫气封流场及流场力的影响

迷宫密封的转子和定子部件之间的流场和流场力直接影响转子的振动和稳定性。为了深入了解迷宫密封的流场和流场力特性,选取旋转直通式迷宫气封为研究对象,利用稳态CFD分析方法,研究密封入口长度对旋转直通式迷宫气封泄漏、流场和流场力的影响。考虑和不考虑入口预旋的影响,计算不同入口长度的旋转直通式迷宫气封的泄漏量、流场速度流线、总压强分布、流体压力和流体黏滞力。结果表明:随着入口长度的增大,密封流场泄漏量先增加后减小,转子表面流体压力和流体黏滞力先增加后快速减小;入口长度影响着直通式迷宫气封流场力,存在一个特定的入口长度,使转子表面的流体压力和流体黏滞力最大;当考虑入口预旋时,泄漏量、流体压力和流体黏滞力均有所减小。     

新型海底单层保温配重管节点补口技术应用研究

为满足海底单层保温配重管补口防水和保温要求,本文结合海洋油气管线现场铺设和服役工况,优化设计了“热收缩带+聚氨酯弹性体”的补口结构,并开展了工艺评定试验。试验结果显示,“热收缩带+聚氨酯弹性体”补口施工方便;聚氨酯弹性体导热系数为0.158 W/m·K;补口结构经过79℃,0.3 MPa,7 d静水压密封试验,无透水现象,显示了良好的保温和防水密封性能。该补口技术成功地在蓬莱19-3油田4区调整项目海底管线实现工程应用。     

数据驱动的地铁车门微小故障智能诊断方法

车门控制系统是地铁车辆中最重要的子系统之一,其机电部件紧密耦合且存在频繁往复运动,易受环境和乘客干扰,故障率居高不下。为准确检测诊断地铁车门早期故障,本文提出一种大数据驱动的车门故障特征优选方法和基于随机森林(RF)的智能诊断方法。首先,从地铁运营公司累积的大量车门运行状态数据中,提取门扇位置、驱动电机转速和电流信号的多阶段时域特征指标,构建车门运行状态的特征向量;然后,应用距离评估准则,优选对故障敏感度高且对干扰鲁棒性强的车门状态特征,降低特征维度,减少冗余、无关特征的干扰;以优选后的车门状态特征作为RF网络的输入,故障标签作为输出,建立智能故障诊断模型,实现车门系统不同微小故障状态的自动识别。在杭州地铁4号线台架车门上的应用结果表明,所提方法能准确提取早期故障的微弱特征,故障分类模型精度高,故障诊断准确率优于现有其他方法。     

球罐法兰焊缝损坏的特殊修复方法

多晶硅生产工艺中,盛装氯硅烷球罐本体上的法兰焊缝损坏,在无法将设备内部的氯硅烷彻底置换干净的情况下,应用简易制作的活塞杆塞进法兰短接处,起到密封作用,在保证洁净度的前提下,使设备内部与需修复的法兰焊缝处完全隔离,通过动火分析合格后,对损坏的焊缝进行修复,确保了设备的安全运行,同时,对以后处理相类似的问题提供了借鉴。