双金属自密封波齿垫片结构参数及密封性能研究

对双金属自密封波齿垫片运用正交试验方法设计了四因素三水平的试验方案,采用有限元方法研究其压缩回弹性能,并比较相同结构参数下波齿复合垫片与双金属自密封波齿垫片的密封性能。研究结果表明:石墨覆盖层厚度是影响双金属自密封波齿垫片压缩率的显著因素,缝宽是影响其回弹率的显著因素,双金属自密封波齿垫片的优选方案为A1B1C1D1;相同预紧力下双金属自密封波齿垫片可以密封较高的内压。     

波齿复合垫片常温压缩回弹性能试验研究

借助于PN1.6DN80波齿复合垫片,通过试验研究了石墨金属波齿复合垫片在常温下的压缩回弹性能,测得了压缩回弹性能曲线,计算出了PN1.6DN80波齿复合垫片的压缩率和回弹率.研究结果表明,波齿复合垫片具有良好的压缩回弹性.     

柔性石墨波齿复合垫片的常温性能研究

本论述分析了波齿复合垫片的常温力学性能和密封性能试验研究。研究表明,波齿复合垫片具有良好的压缩回弹性能和密封性能;在试验的基础上得出了密封试验曲线及其关系方程式,可作为该种垫片密封设计的重要依据;因石墨纸与金属波齿的结合是采用粘贴方式,波谷内未能充实柔性石墨,因此反映出垫片初始压紧阶段的承载能力低,故建议垫片出厂前应进行预压缩。     

柔性石墨金属波齿复合垫片金属骨架结构及其力学性能研究

从柔性石墨金属波齿复合垫片金属骨架结构入手,在一定的压紧应力(45.0 MPa)下,对厚度为3 mm和2 mm、具有3种不同的圆弧半径、波齿距和齿数的金属骨架采用有限元法进行应力分析,得到了应力分布状态及弹性变形与其结构的关系,可用于优化柔性石墨金属波齿复合垫片的性能结构.分析结果表明:小圆弧直径多齿数波齿垫片具有更好的承载能力,大圆弧直径少齿数波齿垫片具有良好压缩性能.     

压力管道用柔性石墨不锈钢波齿复合垫片压缩-回弹性能优化试验研究

建立波齿结构力学模型。选用厚度2.0 mm钢板,波齿结构设计采用三种圆弧半径R、三种深度h和三种齿尖平台宽度L,柔性石墨复合层厚度为0.5 mm,以GB/T 19066.3—2003中规定的试样规格(Φ120.5 mm×84.5 mm×3.0 mm)进行三因子三水平压缩-回弹性能优化试验研究。从而找出影响该垫片性能的重要参数及其参数对性能的影响规律,找出性能最佳参数组合,开发高性能产品,为生产实际提供试验依据。     

波齿复合垫片常温密封性能研究

本文对波齿复合垫片的常温密封性能进行了试验分析研究。研究表明,波齿复合垫常温下具有良好的密封性能。在试验基础上分析得到了此种垫片的密封性能曲线和相应的公式,研究结果对垫片选用和法兰密封设计具有重要参考价值。     

双波纹自密封复合垫片结构优化及密封特性研究

针对管道高压工况条件,设计了一种具有自密封性能的镍钛合金双波纹复合垫片并对其进行研究.对自密封垫片结构参数进行优化设计,采用有限元方法研究了波纹数量、波纹幅值、波纹厚度和骨架厚度对垫片压缩回弹性能的影响,并比较了不同介质压力下相同结构参数的自密封垫片和常规波纹复合垫片的密封特性.结果表明,骨架厚度和波纹厚度对垫片回弹性...     

柔性石墨波齿复合垫片结构性能试验研究

在有限元应力分析[1]的基础上,对不同结构参数的柔性石墨金属波齿复合垫片进行压缩回弹性能试验.结果表明:在45 MPa的压紧力和相同密封面宽度及一定波齿深度的条件下,压缩率随波齿数的增加而减小(即随波齿圆弧半径的减小而减小),回弹率则相对增大,这一结果与弹性有限元应力分析结果基本一致.     

高温螺栓法兰连接的紧密性评价方法

提出了高温螺栓法兰连接的紧密性概念;试验研究了柔性石墨填充缠绕式垫片、金属冲齿板柔性石墨复合垫片和金属包覆垫片的压缩回弹性能、蠕变性能和基本密封性能;通过试验数据的回归分析得到了垫片高温性能表达式;将试验得到的垫片变形特性和泄漏特性统一于螺栓法兰连接中进行系统分析,建立了紧密性评价方法。该方法不仅可对在役螺栓法兰连接的泄漏状况作出评价,而且为密封连接的设计、新型垫片的开发以及垫片性能的评价提供了借鉴。     

纤维长度对无石棉密封垫片压缩回弹性能的影响

通过鲍尔筛分仪对不同长度的纤维素纤维、芳纶浆粕纤维和矿物棉纤维进行筛分并测其重均纤维长度,然后采用U8(43)均匀试验法设计对抄取法制备的无石棉密封垫片进行压缩回弹性能试验,通过多元线性回归方法研究了压缩率和回弹率与纤维长度的关系,同时利用得到的回归方程对垫片的压缩回弹性能进行预测,并与试验值进行对比。结果表明:纤维长度对压缩回弹性能有显著的影响;随着纤维长度的增加,垫片的压缩率逐渐增大,回弹率逐渐减小,其中芳纶浆粕纤维长度的影响最为明显;利用回归方程得到垫片压缩回弹性能的预测值与试验值比较接近。     

纤维增强橡胶基密封材料的热氧老化损伤研究(Ⅱ)--老化损伤因子与垫片主要性能的关系

试验研究了热氧老化对纤维增强橡胶基密封垫片主要性能的影响，结果表明垫片性能随老化而衰减。建立了标准试验条件下老化损伤因子与压缩同弹性能、应力松弛性能以及密封性能之间的关系，以反映材料老化对垫片性能的劣化。研究结果可为纤维增强橡胶基密封材料的性能评价和研究开发提供有益的参考。     

金属八角垫常温性能及其连接设计方法研究

对金属八角垫的常温力学性能和密封性能进行了试验研究,提出了压缩回弹性能和密封性能的公式表示方法,通过试验数据的回归分析得到了公式中的系数.在此基础上,建立了一种确定八角垫预紧载荷的新方法.研究结果可作为该种垫片密封设计的依据.     

考虑残余应力的金属波纹垫压缩-回弹性能有限元分析

为探讨金属波纹垫模压成型过程的残余应力和应变强化对垫片压缩-回弹性能的影响,在试验的基础上,建立考虑制造残余应力的金属波纹垫压缩回弹有限元分析方法,并将分析结果与试验结果进行对比。结果表明:有限元计算结果与试验结果吻合较好,两者的垫片最大压紧载荷误差为1. 30%,压缩率误差为9. 08%,回弹率误差为13. 90%。根据有限元计算结果将金属波纹垫的变形历程分成3个阶段,对其变形机制进行分析,研究轴向载荷作用下金属波纹垫的压缩-回弹过程。研究表明:轴向载荷作用下金属波纹垫依次发生弹性变形、塑性屈服和弹性恢复阶段。     

不锈钢柔性石墨缠绕垫片基本性能研究

对不锈钢柔性石墨缠绕垫片进行了常温机械性能和密封性能的试验研究,找出了垫片常温密封的基本规律,提出了较好地表征该垫片压缩回弹特性、应力松弛特性和基本密封特性的公式,通过试验数据的回归分析,得到公式中的各系数,为螺栓法兰垫片连接的紧密性分析和密封件的工程选用提供了依据。     

气缸密封性能的非线性接触分析

针对某高功率密度柴油机的气缸盖-气缸垫-气缸套-机体密封系统,建立装配体的有限元三维模型。采用非线性接触分析法,研究发动机功率密度提升后,在预紧工况下气缸垫参数设置对气缸密封仿真计算的影响,对气缸垫密封面的接触应力进行有限元分析,对结构的密封性能通过静态面压试验进行评价。结果表明:采用非线性接触边界条件进行有限元分析,更能体现气缸盖、气缸垫与机体接触面的真实应力,因此非线性接触分析法是研究气缸密封的一种有效途径。     

基于接触分析的气缸盖/气缸套密封性能研究

针对某160型柴油机的单体缸盖-气缸垫-气缸套密封系统,建立了装配体的有限元模型。采用接触分析法,研究了发动机功率提升前后,在预紧加爆压工况下原紧固螺栓对气缸垫密封性能的影响,并对气缸垫密封面的变形状态进行了弹塑性分析,对结构的密封性能进行了评价。结果表明,发动机功率提升后气缸垫发生了塑性屈服,但轴向应力仍均为负值(即压应力),轴向变形量亦均为负值(即压变形),说明提升功率后发动机工作过程中气缸垫仍然密封良好。较以往将气缸密封垫假设为弹性体相比,采用摩擦接触边界条件进行塑性有限元分析,更能体现缸盖与气缸垫接触面的真实应力与变形状态,因此接触分析法是研究缸盖/缸套密封结构的一种较佳途径。     

高温下螺栓-法兰-垫片系统密封性能研究

温度和内压载荷对螺栓法兰连接的密封性能有着显著的影响。采用有限元技术,对DN100mm,PN40 MPa的管法兰连接进行了热及结构分析,探讨了高温稳态工况下法兰、垫片和螺栓的温度分布,分析了预紧、加压和升温后的螺栓以及垫片的应力变化。结果表明,法兰、螺栓以及垫片沿径向存在温度梯度;内压作用后垫片应力明显降低;升温后垫片外侧应力减小,内侧应力增大;加压及升温后螺栓应力均增大。     

多壁碳纳米管增强无石棉垫片耐老化性能

为了提高无石棉垫片的耐老化性能，在无石棉垫片配方中添加一定含量经羟基化改性后的多壁碳纳米管（MWCNTs-OH），通过抄取法制备无石棉垫片试样。通过人工老化试验，测试老化前后垫片的压缩率、回弹率及拉伸强度性能，探讨羟基化多壁碳纳米管对无石棉垫片耐老化性能的影响。结果表明：在无石棉垫片配方中加入羟基化多壁碳纳米管可降低垫片试样老化前后的压缩率、回弹率及拉伸强度的变化量；随羟基化多壁碳纳米管质量分数的增大，垫片老化前后各性能变化先降低后增大，当羟基化多壁碳纳米管质量分数为1.2%时，对无石棉垫片的耐老化性提升最明显，且对力学性能有增强作用。