椭圆垫接触应力数值模拟

运用ANSYS的接触分析功能,对不锈钢椭圆垫在不同螺栓载荷与介质压力作用下的接触行为进行数值模拟,研究垫片的真实接触应力分布规律和平均接触应力变化规律,得到垫片平均接触应力随螺栓载荷和介质压力变化的关系,为连接系统紧密性分析与设计方法的建立提供理论依据。     

柔性石墨汽缸垫复合板的压缩回弹特性的研究

根据汽缸垫技术条件和性能的要求，研究了在确定的双面冲刺板时柔性石墨汽缸垫复合材在不同压缩方式力的压缩回复特性和复合板材厚度及柔性石墨面材密度对压缩，回弹率的影响，试验结果表明，随压缩应力的增加，复合板厚度的减小以及复合板中柔性石墨面板密度的增加，均使复合板的压缩率线性减少和回弹率线性增加，本文指出为了满足汽缸垫稳定的压缩，回弹性能要求，应注意复合板的厚度公差和柔性石墨面材最佳的密度范围的控制。     

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。     

板材多点成形使用弹性垫后回弹的数值模拟

利用有限元软件LS-DYNA对板材冲压成形的回弹进行数值模拟。使用3mm厚的弹性垫抑制板材成形产生的压痕,但弹性垫的使用加上板材的回弹会导致成形误差的增大。基于数值模拟的结果,提出了修正基本体群成形面补偿回弹。经过两次补偿,精度得到了很好的提高,证明该方法可以很好地补偿多点成形中的回弹。     

金属环连接垫密封特性对环垫硬度的响应

本文介绍了金属环连接垫的压缩—回弹性能、密封性能对其材质硬度响应的试验研究情况;介绍了密封液体时,泄漏率在1～3×10~(-5)cm~3/cm·s情况下,对试验结果进行回归分析得出的初始密封比压与垫圈硬度的定量关系;根据DIN2505的定义,将实测密封系数与DIN2505中推荐的密封系数值进行了比较。     

板料成形数值模拟中回弹问题的处理

在分析了板料成形回弹特性的基础上,列出了回弹的影响因素,提出了回弹计算方法,最后运用自主开发的三维板料成形数值模拟软件SHEET3D对盒形件回弹进行了数值模拟。     

柔性石墨进排气口垫复合板的压缩回弹特性研究

本文研究了三种柔性石墨排气口垫复合板材在不同压缩应力下的压缩回复特性。着重研究了复合板材厚度及柔性石墨面材密度对压缩回弹率的影响。     

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.     

板料辊弯成形数值模拟中回弹的影响因素

分析了诸因素对第一道次辊弯成形回弹的影响;利用Marc软件对其成形过程进行数值模拟,获得关于辊弯成形过程的各种信息,据此对轧辊设计及工艺方案的优化提供指导。     

汽车纵梁冲压回弹的数值模拟研究

载重汽车车架纵梁是汽车最重要的承载部件之一,纵梁在压弯过程中,由于所用钢板强度较高,制件很长,冲压成形卸载后发生的U型截面侧壁的外扩和内缩(横向回弹)、U型截面的扭转以及纵向端头翘曲(纵向回弹)等问题,造成车架铆接后,整体形位尺寸超差,车架的对角线尺寸超差.这些超差严重影响了生产效率和汽车的整车可靠性.为消除以上问题,保证汽车装配的顺利进行,提高产品品质、提高产品的可靠性,针对上述问题利用DYNAFORM数值模拟软件进行了研究分析,找出了纵梁的回弹规律,并根据计算结果提出了模具改进方案.     

缠绕垫片成型钢带压缩性能分析

建立了缠绕垫片成型钢带受轴向压缩时的力学模型，对几种成型钢带的压缩变形进行了理论计算，并进行了分析讨论。     

缠绕垫片外环发生翘曲的原因分析

建立缠绕垫片外环V型槽不对称情况下外环的受力模型,并进行受力分析和弯矩作用下的强度计算.通过理论计算,证明缠绕垫片外环V型槽不对称时,存在一个弯矩,使缠绕垫片外环发生翘曲,从而减小对缠绕垫片本体的回弹作用,影响缠绕垫片的密封性能,这是外环翘曲缠绕垫片容易产生泄漏的主要原因;根据材料的许用应力求出临界弯矩和临界偏移量,以及在临界弯矩下外环的最大挠度,从而可防止外环发生翘曲变形,对缠绕垫片的生产、标准制定具有指导意义.     

制冷设备用非石棉密封垫片的分析研究

分析了制冷设备中常用的一些密封垫片的性能特点,重点对制冷设备中使用的非石棉垫片进行了试验性能的分析,对制冷设备上使用的密封垫片标准提出了一些修改建议。     

管法兰金属波齿复合垫片失效分析

某石化公司DCC装置烟机进口管道法兰上的DN900金属波齿复合垫片在开车过程中断裂并泄漏。经过宏观检查,力学性能测试,应力计算,能谱、金相、电镜分析,表明其失效原因是波齿复合垫片骨架材料存在孔洞缺陷和氧化物夹杂。针对失效原因提出了今后使用过程中应采取的防护措施。     

金属齿形石墨组合垫片开裂失效分析

对316L齿形石墨组合垫片的宏观形貌、断口微观形貌、金相组织及表面化学成分进行了试验研究,并借助ABAQUS对垫片冷弯工艺进行了有限元模拟。结果表明,氯离子应力腐蚀是造成该垫片开裂泄漏的根本原因,其中冷加工造成的残余应力与粘胶剂高温分解产生的氯离子是导致垫片开裂的直接原因。     

金属石墨缠绕垫片蠕变对法兰接头密封性能的影响

法兰接头在高温环境中工作时,接头各个部件的蠕变松弛会加剧,然而在法兰接头的研究中,大多没有考虑垫片的蠕变松弛。以金属石墨缠绕垫片为例,在不同温度及不同初始密封比压情况下进行蠕变松弛性能试验;将试验结果进行拟合得到垫片蠕变松弛性能计算公式,将其代入法兰接头变形协调方程中,计算得到接头蠕变2年的螺栓力随时间的变化情况。使用ANSYS软件建立法兰接头有限元模型,并计算不同部件蠕变2年所造成的螺栓力的松弛情况。理论计算结果与有限元计算结果相近,表明建立的理论模型可用于接头螺栓力松弛的评估。研究结果表明：初始密封比压相同时,温度越大则垫片的蠕变量越大,温度相同时,初始密封比压越大则垫片的蠕变量越大;垫片蠕变对法兰接头有显著影响,在一些情况下仅垫片蠕变就能使螺栓力下降40%,因此垫片蠕变对法兰接头的影响不能忽略。     

密封金属齿形垫付片的设计与加工

对火力发电厂中,高压和高温条件下密封垫的选材、结构及加工存在的主要问题进行了分析,并对密封垫片的设计、加工工艺进行了改进.     

多试件垫片加速寿命试验装置试验垫片预紧应力误差分析

垫片是螺栓法兰连接系统的核心部件,对垫片寿命进行预测可提高连接系统的可靠性,而减小垫片寿命评价装置试验误差则可提高垫片寿命预测的准确性。以柔性石墨缠绕垫为例,研究多试件垫片加速寿命试验装置的法兰和垫片厚度偏差、加载的同轴度偏差和垫片安装偏差对垫片上应力分布的影响,得到在不同温度和预紧应力下的载荷比,确定试验装置所允许的最大偏差;揭示温度和预紧应力大小对试验垫片预紧应力误差的影响,提出控制预紧应力误差的方法。结果表明：预紧应力误差都随着温度的升高而减小;法兰和垫片厚度偏差引起的预紧应力误差随着预紧应力增大而减小;试验装置加载的同轴度偏差和垫片安装偏差引起的试验垫片的预紧应力误差随着预紧应力增大而增大。以试验垫片预紧应力误差1%为指标,得到法兰和垫片之间的厚度偏差应控制在-0.02～0.005 mm之间,试验装置加载的同轴度偏差应不大于0.33 mm,试验垫片的安装偏差应不大于1.24 mm。对于其他种类垫片,也可以通过提出的方法确定法兰和垫片之间的厚度偏差、试验装置加载的同轴度偏差、试验垫片的安装偏差的范围。     

增压器浮环轴承润滑过程数值分析

以流体滑动轴承的润滑理论为基础,分析研究了内燃机增压器浮环轴承的工作机理和结构参数与性能的关系。建立了浮环轴承力平衡、力矩及摩擦功率损失的方程式,探讨了轴承内外膜承载能力与相应转速比、间隙比、偏心率等参数之间的关系。结果表明：浮动套内外半径比增大,偏心率减小,承载能力增大;间隙过大或过小,难以形成润滑油膜,影响承载能力;索氏数（Sommerfeld数）越大,则轴承的承载能力也越大。     

考虑垫片时滞效应的管板-法兰-垫片-螺栓连接系统三维有限元分析--预紧工况和加压工况下密封垫片的压紧应力分析

本文从整体性观点出发,考虑垫片的非线性性质和应力-应变时滞效应,用大型有限元软件ANSYS建立了U形管换热器中等效管板和法兰垫片螺栓连接系统的三维有限元模型,并作为研究报告的第一部分,着重分析了预紧和加压两种工况下垫片材料的非线性与时滞效应、不同的管壳程压差以及不同的螺栓预紧力和不同的螺栓尺寸等因素对法兰接头紧密性(垫片压紧应力的大小和分布状况)的影响;在下一部分中将讨论上述各种因素对法兰接头强度的影响。