垫片热态密封性能分析

在垫片高温试验装置上 ,进行了柔性石墨缠绕垫片密封性能试验研究 ,得到了垫片密封性能随温度变化的关系曲线及拟合计算公式 .研究结果表明 ,该垫片具有较好的密封性能 ,泄漏率与温度成指数关系 ,随温度的升高而增大 ,符合多孔介质模型的方程 .     

柔性石墨缠绕垫片机械性能试验研究

通过调整柔性石墨填料带厚度改变缠绕密度的方法设计了缠绕式垫片的结构 ,对不同结构的缠绕式垫片进行了常温机械性能的试验研究。找出了柔性石墨厚度变化对缠绕式垫片常温机械性能影响的基本规律 ,提出了以缠绕密度为参量较好地表征比压、卸载模量、回弹量等压缩回弹特性的公式 ,并通过对试验数据的回归分析得到了公式中的系数。在确定的结构与制造工艺条件下 ,获得了符合ASMEB1 6.2 0— 1 993所要求的机械性能。表明在其它结构参数与制造工艺不变的情况下 ,通过调整柔性石墨填料带厚度改变缠绕密度的方法可以达到调整缠绕式垫片机械性能的目的     

柔性石墨缠绕垫片机械性能试验研究

通过调整柔性石墨填料带厚度改变缠绕密度的方法设计了缠绕式垫片的结构，对不同结构的缠绕式垫片进行了常温机械性能的试验研究。找出了柔性石墨厚度变化对缠绕式垫片常温机械性能影响的基本规律，提出了以缠绕密度为参量较好地表征比压、卸载模量、回弹量等压缩回弹特性的公式，并通过对试验数据的回归分析得到了公式中的系数。在确定的结构与制度工艺条件下，获得了符合ASME B16.20－1993所要求的机械性能。表明在其它结构参数与制造工艺不变的情况下,通过调整柔性石墨填料带厚度改变缠绕密度的方法可以达到调整缠绕式垫片机械性能的目的。     

高温振动下聚四氟乙烯垫片的松弛与泄漏测试

设计了一种高温下垫片密封性能的测试系统,研究了在100 ℃时小幅位移控制振动及静态松弛条件下聚四氟乙烯垫片的应力松弛和密封性能,并讨论了载荷比为0.99时3种最大压缩量对聚四氟乙烯垫片的动态应力松弛和泄漏行为的影响,以及在同上最大压缩量下的静态应力松弛和密封性能. 结果表明,100 ℃下聚四氟乙烯垫片的动态应力松弛率随最大压缩量增大而增大,静态应力松弛率随最大压缩量增大有缓慢减小;在静态和动态试验的初始20 s阶段内,应力迅速下降,表现明显的应力松弛,而动态试验更明显;动态松弛实验前后的压差变化约是静态松弛试验的1.1倍.     

高速动压密封的气液两相性能对比分析和试验

为明确气相介质和液相介质分别对高速流体动压密封性能的影响,进行两种相态的密封性能对比分析与试验研究.分别建立动压密封端面流体域的气相和液相数值分析模型,分析转速、压差、槽深、槽数、槽坝比等操作参数和端面结构参数对动压密封气相和液相的泄漏量、开启力等性能的影响.自主研制动压密封试验装置,进行变转速、变压差和密封端面磨损试验,得出了转速、压差等操作参数对密封气相泄漏率、液相泄漏率和端面磨损率的影响.数值模拟和试验研究结果表明:相同的转速和压力时,液相密封开启力和泄漏量都比气相密封更大;不同结构参数下,气相和液相密封开启力均有极大值,气相密封和液相密封开启力达到极大值的最优结构参数有所不同,液相密封的最优槽坝比、最优槽数较气相密封小,液相密封开启转速较气相密封低,说明液相动压密封比气相动压密封更容易开启;低速时密封端面磨损较严重,高速时密封端面几乎无磨损,动压密封更适合在高速工况下运行.     

常温下新型齿形组合垫片密封性能的试验研究

研究了齿形组合垫片的主要性质 ,包括垫片的密封性能和设计参数 (m,y)的计算 ,讨论了垫片覆层的种类、尺寸以及操作条件对其密封性能的影响。研究结果表明 ,齿形组合垫片具有良好的使用性能 ,可以较广泛地代替单一齿形垫片。     

考虑应力松弛效应的球头-锥面密封性能分析

建立了考虑应力松弛效应的球头-锥面密封有限元模型,并采用这一模型获得螺母残余预紧应力及球头-锥面间接触应力随蠕变时间的变化规律. 在此基础上,依据Roth提出的泄漏模型推导出考虑应力松弛效应下球头-锥面密封泄漏率的计算公式,并采用这一公式获得不同工况参数下考虑应力-松弛效应的球头-锥面密封泄漏率随蠕变时间的变化规律. 本文在球头-锥面密封性能分析中实现了应力松弛效应影响的嵌入,这一研究不仅有助于球头-锥面密封性能分析技术在其工程分析设计中的实用化,也在一定程度上对球头-锥面密封性能研究理论体系和方法有所完善.     

氦质谱检漏法应用研究

对氦质谱检漏法的检漏精度、分辩率、检漏范围以及检测结果的重复性进行了系统研究,阐述了影响检漏精度的可能因素。在真空密封试验台上对石棉橡胶垫片等密封元件的检漏结果表明,该检漏方法的检测精度高、重复性好,特别适用一小泄漏率的精确检测,是压力容密封折理想检漏方法。     

真空结构橡胶密封圈的泄漏率分析

对于一种航天高真空结构橡胶密封圈,通过用数值模拟的方法,分析计算了在高温70℃、常温23℃以及低温-70℃时密封结构的压紧力以及橡胶密封圈的变形情况,得到密封圈橡胶材料的密封系数,并据此计算了密封圈在3种温度时的泄漏率。分析结果表明:橡胶材料的密封系数与温度以及所受的平均应力有关;对于此密封结构,温度对于密封圈的密封性能有很大的影响,室温时的泄漏率比高温和低温时要高。     

液下气泡检漏方法研究

探讨了液下气泡检漏法的基本原理、泄率计算方法以及检漏精度和分辨率。应用该方法对石棉像胶垫片的泄漏率进行了测定,试验结果与采用集漏空腔增压法测得的泄漏率具有较好的可比性。分析了液下气泡法用于中实际时应注意的问题。     

疲劳载荷下高温波齿复合垫的蠕变波动行为

研究了疲劳载荷下柔性石墨金属波齿复合垫的力学性能和蠕变性能. 对垫片进行了373 K和573 K两种温度下的循环加载实验,基于得到的应力-变形量实测数据,通过计算压缩模量和卸载模量分析了其压缩回弹特性;考虑温度和金属骨架厚度的变化,探索了蠕变-疲劳的交互作用对垫片的影响. 研究表明:疲劳载荷下随着时间增长垫片压缩速率增加,回弹速率减小;在稳态蠕变阶段,蠕变-疲劳载荷的交互作用使垫片的蠕变曲线出现周期性波动,波动周期不随实验条件改变而改变.     

深埋排蓄水隧道接缝密封垫防水性能试验研究

采用自主设计的新型弹性密封垫耐水压测试装置,研究弹性密封垫在不同张开量和错缝量组合情形下的防水能力;同时结合密封垫力学性能试验和数值模拟,解释错缝量和张开量对于防水能力的阶段性影响.结合深隧工程所设计的双道防水体系,对两道密封垫防水性能进行研究.研究结果表明：当道密封垫同步张开时,在设计工况范围内,耐水压能力可提高9%~12%;当两道密封垫张开量不同时,所设计的双道防水体系由于总有1条密封垫受压,较单道防水体系有更佳的防水效果.     

非标法兰连接系统结构设计及应力分析

法兰、垫片、螺栓连接系统是压力容器及管道设计中的重要内容,同时也是工程设计及使用过程中容易出现问题的关键部位.由于工程应用需要,对公称直径为450 mm的非标管道法兰、垫片、螺栓以及阀门连接系统进行了设计,开发出膨胀石墨和0Cr18Ni10Ti两种材料覆合的新型垫片.同时,将该系统作为一个整体,考虑到法兰旋转、内压对法兰、垫片、螺栓以及阀门的受力与变形的影响,应用三维有限元技术,分析在螺栓预紧过程和加压过程中法兰连接系统的整体应力分布.结果表明,法兰、螺栓等的应力强度满足要求,垫片应力及残余压紧压力满足密封要求,设计的非标法兰连接系统结构合理,应力分布均匀,使用情况良好.     

高温螺栓法兰连接结构及风险分析

利用Ansys-Workbench,对400.00℃下的螺栓法兰连接系统进行热-结构耦合分析,研究了高温条件下螺栓法兰连接系统的密封性能。结果表明,温度从法兰内壁由内至外逐渐降低,最大应力出现在螺母与法兰盘的接触面上,最大应变出现在垫片上。对常温及400.00℃的垫片进行了密封评定,同时针对高温下连接系统中垫片易密封失效的问题,通过建立垫片强度失效的贝叶斯网络,基于专家评估等一系列方法计算得到先验概率,再利用贝叶斯网络反向推理计算根节点的后验概率并排序,找出导致垫片失效的主要因素,从而提高了垫片在使用过程中的可靠性。     

广义Sierpinski垫片的Hausdorff测度的上限估值

通过构造一个一元序列和一个二元序列,得到了一个便于计算的广义Sierpinski垫片的Hausdorff测度的上限估值公式,该公式将文献[2]中关于经典的Sierpinski垫片的Hausdorff测度的上限估值的一个结果推广到所有维数大于1的广义Sierpinski垫片的情形.     

金属缠绕垫片的结构及性能研究

对金属缠绕垫片的V形钢带进行理论分析,通过合理的结构设计、性能实验加以验证.     

高密度聚乙烯垫片的非线性压缩-回弹性能测试

为研究高密度聚乙烯（HDPE）垫片在非线性棘轮实验中的应力率和温度相关性,使用RPL50型蠕变疲劳试验机,对HDPE垫片在循环压缩载荷下的压缩-回弹效应进行了实验研究,建立了HDPE压缩-回弹的本构预测模型。结果表明,HDPE的棘轮变形随着温度增大而增大,当温度大于80 ℃时棘轮变形随温度的升高大幅度增加,在80 ℃时,为常温下的4倍;随着应力率的增大累积的棘轮应变有所下降,由应力率为1 MPa/s时的8.99%下降至0.01 MPa/s时的14.23%,即温度和应力率显著影响HDPE的压缩-回弹性能。本文模型能够较好预测HDPE在不同温度与应力率工况下的非线性压缩-回弹性能,在HDPE垫片的工程设计方面具有一定的应用价值。