橡胶密封圈三维接触问题的有限元分析

本文采用三维模型对橡胶密封圈进行了有限元分析， 在讨论超弹性体材料接触问题的前提下， 研究了密封结构同轴度和橡胶圈安装扭曲对密封接触状态的影响． 通过对这些影响规律的分析， 找出了造成密封失效的一些可能原因．     

模块化机械密封试验台的设计与应用

针对频繁出现的舰船机械密封泄漏现象,为寻找故障原因和分析机械密封的性能特点,建立了可更换密封模块的机械密封试验台;并对试验台进行了主要部件的静、动态校核;最后使用此试验台对艉轴机械密封装置进行了实验,分析了密封装置各项参数之间的关系以及影响程度,并得出了相关结论;这些结论为密封装置的设计与改进提供了参考依据。     

制退活塞间隙密封效能分析

为研究制退活塞与制退筒之间的间隙密封效能,以节制杆式制退机为研究对象,通过Fluent流体仿真软件对制退活塞与制退筒之间的高压间隙密封进行了仿真分析,得到了制退机工作腔的液体泄漏率与进口压力之间的关系,并分析了5种不同形状的环形密封槽对间隙泄漏量的影响,得到了倒梯形密封槽密封效果最好的结论,并得出影响密封槽内涡流大小与高压射流流向的重要原因是密封槽壁面与射流的方向。研究结果为制退活塞间隙减小泄漏的设计提供了一定的理论基础。     

两种空化边界条件下的旋转密封润滑状态分析与试验

针对JFO与Reynolds空化边界条件,建立了螺旋槽旋转密封润滑状态分析的理论模型,分析不同空化边界条件下旋转密封润滑状态的转变过程;采用分形接触模型描述混合润滑状态时的粗糙峰接触特性。分析结果表明：Reynolds空化边界条件下的模型可预测较大的流体承载力,但大大低估了空化区,特别是在高转速工况下;稳态工况下,JFO空化边界条件下的模型可预测更高的工作转速,使旋转密封从混合润滑状态转变为流体动力润滑状态。试验结果表明：两种空化条件下计算的泄漏量与试验结果变化趋势相同;但相比于Reynolds边界条件,JFO边界条件可预测更小的泄漏量,与试验结果更为接近,尤其是在高转速工况下。     

气动式输弹机密封装置的密封性能分析

为分析气动式输弹机密封装置的密封性能,建立气动式输弹机密封装置的有限元模型,对比分析O形和X形密封圈的密封特性,并重点分析初始压缩量、气体压力、摩擦因数和活塞运动速度对X形橡胶密封圈密封性能的影响。结果表明:X形橡胶密封圈比O形更适合气动式输弹机密封装置;初始压缩量对X形橡胶密封圈的密封性能影响较小;摩擦因数和活塞运动速度是X形橡胶密封圈动密封特性的重要影响因素。     

动叶围带顶部泄漏对冲击式涡轮气动性能影响的研究

短叶片冲击式涡轮采用带冠结构以减小动叶顶部间隙的泄漏,同时为了减小围带与涡轮外壳间隙泄漏,在叶冠围带处增加密封结构。密封内部流动比较复杂,对涡轮性能影响较大。通过对某超声速涡轮进行的三维模拟,对比不考虑间隙涡轮与考虑密封间隙涡轮(不同密封间隙)整体性能,分析密封间隙对涡轮内部流动的影响。     

基于FLUENT的超高速机械密封换热特性分析

为了研究超高速情况下机械密封与冲洗液的换热特性,确定换热程度的强弱,基于数值计算方法,建市了超高速机械密封装置的流固耦合模型,通过计算得到了温度场,提取了部分面的温度分布,根据公式计算出对流换热系数,所得结果与解析解相近。得出结论：通过该方法计算得到的对流换热系数较为精确：冷却液与动环接触部分的换热能力高于与静环接触部分的换热能力,但差别不大;通过增加冷却水入口冲洗量可有效增强部分壁面的对流换热情况。该厅法可为机械密封设计提供理论依据。     

主泵泵壳进出口接管密封技术

分析了主泵泵壳水压试验时进出口接管的密封形式,并在借鉴以往产品密封结构的基础下,对泵壳密封结构进行了改进,提高了密封的可靠性,降低了产品制造难度,对同类大开口高压密封有一定的参考价值。     

冲击载荷下船舶艉轴密封装置优化设计方法研究

某型船舶艉轴密封装置结构特殊,为提高装置的抗冲击性能,有必要对其冲击载荷下的优化设计方法进行研究。首先,以数值分析为基础,确定密封装置的优化目标及设计变量。然后,以线性规划理论为基础,对密封装置无轴模型进行冲击极限能力分析,并采用Matlab软件编程实现分析过程。采用ModelCenter软件平台结合Abaqus软件,对密封装置有轴模型进行设计参数优化和灵敏度分析。结果表明,静环内径对静环垂向最大冲击响应影响最大。     

某型舰炮炮塔防护罩与活动护板密封装置优化设计

密封装置的改进技术从旧密封装置的故障原因分析入手,突破对作用力传统选择的范围,有针对性地对旧装置存在的弊病和不足逐项加以改进和完善,密封装置新的改进技术既提高了密封效果,又增加了防护罩窗口密封的可靠性,也延长了密封装置的使用寿命.     

屈服应力对磁性液体密封性能的影响

磁性液体密封是磁性液体最成熟的应用。在应用中发现,随着时间的推移,静止放置的磁性液体密封的耐压都将升高;如果是旋转密封,启动扭矩将增大。实验测定了磁性液体密封的启动扭矩和密封耐压随静置时间的增大关系,分析了引起这一现象的原因,修正了磁性液体密封的耐压和扭矩公式。结果表明,磁性液体的屈服应力大小是影响磁性液体的密封耐压和启动扭矩增大的主要因素,屈服应力越大,磁性液体密封的耐压和启动扭矩越大。研究结果为减小磁性液体密封的启动扭矩提高磁性液体密封的耐压性能提供了实验和理论参考。     

织构尺寸对柱塞密封副摩擦学性能的影响

借助ABAQUS软件开展不同压力和尺寸织构对柱塞密封副丁腈橡胶弹性变形影响的仿真模拟,以及裂泵模拟工况下柱塞密封副单元的摩擦学试验。结合仿真模拟和单元摩擦学试验结果分析表面织构对压裂泵柱塞密封副摩擦学性能的影响机理,并探索织构尺寸的影响。结果表明:在相同条件下,工作压力和织构直径越大,丁腈橡胶的弹性变形越大;压裂泵工况下织构直径小于300μm对摩擦学性能更有利。     

超高速涡轮泵机械密封工作特性分析

超高速涡轮泵机械动密封需满足可靠性及寿命指标要求,在研制阶段,需通过理论分析研究机械密封工作特性。在对机械密封动力稳定性与密封端面磨损换热特性分析研究的基础上,针对所选用的机械密封形式,选取合适的参数,校核机械密封相关性能参数,并对密封副工作特性进行初步研究,得到密封副泄漏量的变化规律、动力稳定性及其端面散热量,以确定合适的冷却液流量。该机械密封工作特性分析的应用为超高速涡轮泵的寿命与可靠性试验验证提供了一个合理的、高效费比的技术途径。     

固体火箭发动机密封结构设计参数分析

采用橡胶材料的Neo-Hookean本构关系和非线性有限元法，建立某型固体火箭发动机密封结构的二维轴对称模型．计算出橡胶O形圈在安装和工作状态下的变形和应力。据此对影响密封性能的各因素进行分析，讨论了初始压缩率、密封槽结构参数以及法兰位移等典型参数对橡胶O形圈密封性能的影响。文中的方法和结果对固体火箭发动机密封结构的设计具有一定的指导意义。     

轴向参错密封的流量系数测量技术及数值分析

该文记述了各种密封实验的实验装置和测试方法,并对模拟自动机械中迷宫密封、平面密封作了总体分析.最后选择一轴向参错结构作了密封流场计算,计算结果展示了准定常状态的流态特性,为揭示密封机理提供了参考依据.     

考虑接触的膜盒刚度分析

针对充气膜盒在充气气压作用下相邻膜片出现贴合的状态，分析了考虑接触非线性对刚度的影响，最后借助ANSYS软件的接触分析求得了充气膜盒在出现接触状态下的刚度，计算结果与试验数据的比较表明了接触分析的必要性。     

沟槽式密封衬套结构性能分析

沟槽式密封衬套多用于转膛炮和埋头弹火炮,其密封性能直接影响弹丸初速和部分零件的强度校核,为了研究其密封性能影响因素,应用FLUENT软件对多种衬套结构进行仿真计算,以缝隙入口质量流量和缝隙区域平均压力作为评判依据,对比分析了沟槽位置、间距和尺寸对密封性能的影响。结果表明,沟槽越靠近缝隙入口,密封效果越好,在密封间隙为0.1 mm的情况下,截面尺寸为2.0 mm×2.7 mm的沟槽的密封效果要优于截面尺寸为3.0 mm×5.5 mm的沟槽,使沟槽远离缝隙入口或者适当增大沟槽尺寸均可以降低缝隙区域的平均压力。研究结果可以为沟槽式密封衬套的结构设计提供参考。     

接触电阻对电磁轨道炮电磁场影响分析

为考察接触电阻对电磁发射性能的影响,对矩形截面的铜导轨和C形铝电枢组成的发射装置进行三维有限元模拟。根据电枢与导轨间接触压力计算枢轨表面接触电阻,分别对考虑接触电阻下和理想接触下的电磁轨道发射装置进行电磁场计算,分析接触电阻对于电磁发射装置的影响。计算结果表明:接触电阻急剧增加又急剧减小到最小值后,随着电流的减小又逐渐增加;接触电阻对于发射方向洛伦兹力没有影响,接触电阻改变了枢轨接触表面的电流密度的最大值和分布,但对于电枢喉部电流密度的最大值和分布没有影响。     

四轨电磁发射器电枢-轨道初始接触特性分析

为探究四轨电磁发射器电枢-轨道初始接触特性,采用有限元法对电枢和轨道的初始接触特性进行分析,选择电枢最大等效应力、接触系数、接触压强均匀系数和相对接触压强系数为接触特性性能指标,探究电枢臂长度、过盈量和电枢臂尾部厚度对接触特性性能指标的影响规律。结果表明：不同的结构参量对性能指标的影响不同,过盈量对等效应力影响较大,电枢臂长度增加导致接触系数降低,电枢臂尾部厚度主要影响相对接触压强系数。     

液氧涡轮泵轴密封的密封性能和耐久性

10吨级液氧液氢火箭发动机LE-5正由日本宇宙开发事业团负责研制。用于LE-5的涡轮泵的研究和生产以日本航空宇宙技术研究所为主、宇宙开发事业团协助进行。液氧涡轮旋转轴密封的研制与液氧涡轮泵的研制密切相关,本报告介绍了液氧涡轮泵的旋转轴密封的密封性能和耐久性。液氧涡轮泵的轴密封是由一个液氧密封(端面接触金属膜盒机械密封),一个驱动涡轮的热燃气密封(扇形流体动力周向密封)和氦气吹除密封(双道扇形流体动力周向密封)。其工作参数如下;机械密封的转速为16500转/分,密封液体的压力和温度为15大气压和90K,驱动涡轮的热燃气密封的燃气压力和温度为3大气压和700K,氦气吹除密封的压力和温度相应为3大气压和常温。液氧涡轮泵的轴密封系统在液氧涡轮泵和液氧液氢涡轮泵系统的试验表现良好。试验长达2000秒后的磨损量在允许范围内。密封的耐久性试验在密封试验台进行,其中热燃气密封的结构改变为双道。耐久性试验的工况除了起动和停车外与液氧涡轮泵试验相同。经过长达7000秒的试验,密封性能令人满意。机械端面密封的石墨密封环的磨损量小于10微米,扇形周向密封浮动环的磨损量小于15微米。根据这些试验结果可以确信旋转轴密封的密封性能,耐久性和可靠性完全满足液氧涡轮泵的使用要求。