安全壳通风隔离阀密封性能的有限元分析

利用大型有限元分析软件ABAQUS对安全壳通风隔离阀的密封垫片进行建模和非线性接触分析,比较了不同倒角密封垫片的Von Mises应力和接触压力的大小,有限元分析涉及材料非线性及边界条件非线性.分析结果表明,密封垫片的倒角对垫片上应力和接触面上接触压力的大小都有影响,应当在设计时选择合适的密封垫片倒角.结论对该类蝶阀密封垫片的设计提供了强有力的理论依据.     

液压缸活塞密封性能的有限元分析

以某油缸的活塞密封为研究对象,运用有限元分析方法,借助ANSYS软件对O形圈和唇形圈进行了有限元分析,并比较了二者综合等效应力分布情况。结果表明:密封圈的应力集中区域为密封圈与缸筒接触以及密封圈挤进间隙且与活塞沟槽(或者挡圈)接触的区域,这两个部位是密封圈的薄弱环节;唇形圈内部的应力分布比O形圈内部的应力分布明显均匀,应力集中现象不明显,从理论上验证了采用唇形圈代替O形圈的密封方式,能够在一定程度上解决由密封失效引起的油缸内泄的设想;用有限元方法研究液压缸密封性能具有直观、快速、可靠的优势,该思路和方法同样适用于其它类型的密封元件。     

主减速器油封密封性能的有限元分析

目前,国外汽车行业广泛采用CAD／CAE／CAM技术进行汽车前后桥的优化设计,这大大缩短了产品开发周期和制造周期,提高了产品的质量,降低了生产成本。以某公司主导产品140主减速器油封渗漏油为研究对象,其主要研究内容如下：基于ANSYS软件,针对油封的具体结构,详细分析了创建油封有限元模型的具体建模方案与步骤;根据油封有限元模型,在静态下对影响油封唇口接触压力大小及分布的因素进行分析;分析计算了油封唇口接触宽度、过盈量、腰部厚度以及油封后唇角大小对油封唇口接触压力大小及分布的影响。     

流量法在安全壳隔离阀密封性试验中的应用

介绍了核电厂安全壳隔离阀密封性试验的重要意义,并详细阐述了流量补充法和流量收集法的试验原理、方法和验收标准,最后结合某核电厂安全壳隔离阀密封性试验的实例,论述了流量法在实际工作中的应用。     

金属锥形密封性能的非线性有限元分析

利用ABAQUS软件建立水下采油树堵塞器用金属锥形密封轴对称模型,分析预紧状态时轴向位移和工作状态时介质压力对密封圈的Von Mises应力及密封面接触压力的影响,并确定能够实现初始预紧密封的轴向位移范围.结果表明:在塑性失效设计准则范围内,预紧状态时,随着轴向位移的增加,密封圈的Von Mises应力增加,密封面最大接触压力先显著增大后缓慢减少;工作状态时,随着介质压力的增加,密封件Von Mises应力增加,密封面最大接触压力基本不变,而密封接触面积逐渐增大,有利于密封的实现.     

基于非线性的发动机气缸垫密封性能研究

以某汽油发动机金属气缸垫片为例,研究在受到螺栓预紧力时考虑非线性因素下金属垫片的密封性能,并通过有限元分析软件对气缸垫片进行仿真分析,最后将分析结果与面压实验进行对比.结果 表明,在仿真分析过程中考虑非线性因素更能体现气缸垫接触面的真实应力.观察面压实验结果与仿真分析结果,提出了一种简化气缸垫片的分析方法并对其结果的准确性进行了验证.本次研究既考虑非线性对气缸垫片接触压力的影响,也提出了一种新的气缸垫片仿真分析方法,同时此方法可以被其它密封产品的仿真分析所借鉴.使用这种分析方法可以在保证计算精度的同时极大的缩短计算时间,降低计算成本与研发周期.对气缸垫片密封性能的研究具有重要的意义.     

组合垫法兰接头高温密封性能研究

本文通过常温和高温垫片性能试验,结合对法兰接头进行整体的瞬态温度和密封性能有限元分析,对一使用特殊组合垫片法兰接头的密封性能进行了定量分析,回答了两个问题:(1)该组合垫是否适用于介质温度和压力大幅度变化的工况;(2)需多大的预紧力,才能确保法兰连接安全可靠。     

油封密封性能的有限元分析

利用大型有限元分析软件ANSYS建立了油封的二维轴对称有限元模型,分析了油封的腰厚、密封圈唇口平面到弹簧槽中心平面的距离以及过盈量3种重要参数对最大接触压力及其分布情况的影响。结果表明,采用该模型计算得到的油封在静态条件下的变形情况以及Von M ises应力分布情况与实际情况基本一致。在其它条件不变的情况下,随着油封腰部厚度t的增加,最大接触压力有递增的趋势,且随着油封尺寸的增大,在增加相同大小的腰厚时,最大接触压力增大的幅度将逐渐趋于平缓;最大接触压力随R值的增大而逐渐减小,且R值的改变对于小尺寸油封最大接触压力的影响较大;增大唇部过盈量,最大接触压力也随之而呈递增趋势,同样小尺寸油封递增幅度要大于大尺寸油封。     

金属垫片有效密封宽度有限元分析

利用有限元软件ANSYS对不同螺栓载荷下的垫片接触应力分布进行了数值模拟。在此基础上,结合垫片系数m及内压,计算得到垫片有效密封宽度。结果表明,垫片有效密封宽度除受法兰密封面形状和垫片基本宽度影响外,还与法兰刚度和垫片几何尺寸有关;垫片有效密封宽度有限元计算值比GB150—1998规范计算值小。这为螺栓法兰金属垫片的设计与安全评价提供了参考。     

基于精细螺栓模型的爆破阀热固耦合密封性能分析

爆破阀是新一代核电机组的关键防护装置,正常运行时,要求阀门本体零泄漏,其密封性主要取决于热和工作载荷作用下的螺栓接头的力学性能。针对以往螺栓连接件分析中没有考虑螺纹细节的情况,建立了可以准确描述螺纹细节的精细化有限元模型;考虑了垫片非线性行为,垫片采用ABAQUS软件中的GASKET单元;对爆破阀温度场和应力场、螺栓拉伸力进行分析。发现了螺栓拉伸力最低的时刻,并评价此时垫片的密封性能。对不同螺栓预紧力下以及不同载荷下螺栓拉伸力变化情况进行了研究;对螺纹接触面状态变化与螺栓拉伸力关系、各螺距螺纹所占螺栓拉伸力比例、螺母转角与螺栓拉伸力关系进行分析;对过盈模型、Bolt Load模型、考虑螺纹装配的精细模型三种不同施加预紧力的模型分别进行模拟比较,得出精细模型能更真实地模拟螺栓拉伸力的变化过程。     

理想状态下非线性垫片密封性能的分析,修正

通过模拟理论状态下垫片的密封性能，利用ＳｏｌｅｒＡⅠ等的分析模型对螺栓法兰连接的密封性能进行分析，并与实际连接的测试结果比较表明，实际妆的密封性能可能用修正系数对理想状态下垫片的密封性能加以修正得到。     

单螺杆泵密封性能的有限元分析

通过理论分析,得出了单螺杆泵压力的产生和传递规律.采用有限元方法,建立了单螺杆泵的二维模型,分析了螺杆泵定子橡胶与转子间腔体压差、腔体压力以及过盈量对接触压力的影响,得出了压差与接触压力、腔体内压力与接触压力和最大密封压力及过盈量与最大压力的关系.结果表明:压差的增大使接触压力增大;腔体内压力的增大使接触压力减小,最大密封压力降低;过盈量的增加使螺杆泵的最大压力增大.     

干式气体端面密封性能的有限元分析中形函数的选择

基于二维稳态可压缩气体雷诺方程,采用不同形状函数,编写了计算光滑面螺旋槽干式气体端面密封(S-DGS)端面压力分布的有限元程序。利用计算程序比较了4种形状函数对S-DGS密封性能的计算效率和计算精度的影响,认为三角形单元在满足高计算精度的同时,运算速度也最快。密封性能参数计算值与文献值吻合较好。     

钢丝绳葫芦电机端盖密封性能的非线性接触分析

建立钢丝绳葫芦的电机端盖-密封垫-葫芦箱体密封系统的有限元模型,采用非线性接触分析方法,分析钢丝绳葫芦在正常运行和制动工况下的密封性能,研究螺栓预紧力以及垂向载荷对密封系统密封性能的影响。结果表明,在起重机正常运行和制动工况下,密封垫接触状况良好,未出现内外边界相连的间隙,具有较好的密封性能;通过计算发现,随着垂向载荷力的增加,密封垫间隙和相对错动值不断增大,在螺纹极限预紧力内随着螺纹预紧力的增加,密封垫间隙和相对错动值不断减小,密封性能得到提高。     

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。     

井下节流器胶筒密封性能的有限元分析

针对某气田圆柱型胶筒在使用过程中存在耐温、耐压能力差,在温度或压力较高时,工作寿命短的问题,通过测绘并建立节流器三维装配模型的基础上,分析其结构并提出了改进的V型胶筒结构。利用有限元分析软件ANASYS15.0分别建立了圆柱型和V型胶筒系统的有限元分析模型,对比分析了两种胶筒系统下的最大应力,结果表明V型胶筒系统的密封性比圆柱型胶筒系统的密封性要好;并分析了V型胶筒结构尺寸变化对最大应力的影响。研究为胶筒系统的工业改进应用提供了一定的理论基础。     

过滤器滤芯密封性能的数值分析

为了保证过滤器滤芯O形圈密封的可靠性,通过ANSYS软件创建了密封圈的二维轴对称几何模型,仿真分析了O形圈在不同的介质压力和预压缩率作用下的受力及变形情况。计算表明：O形圈在滤芯支撑环和过滤器壳体间隙处应力集中最显著,表明此处易发生O形圈的密封失效;随着预压缩率的增加,密封圈的等效应力逐渐增大;随着预压缩率和介质压力的增加,O形密封圈的接触压力不断变大,介质压力始终小于接触压力,滤芯O形圈密封有效。     

PTFE缠绕垫片旋转法兰的强度及密封性能研究

带垫片的螺栓法兰为压力容器管道的重要连接件,现行的基于Waters算法的规则设计难以保证法兰连接承受复杂载荷的完整性及密封有效性,根据欧盟标准BS EN 13445-3-2009附录GA的设计原则,建立PTFE缠绕垫片的压缩回弹本构关系,采用3D非线性有限元方法分析垫片及螺栓连接的旋转法兰组件受到内压及外载作用的强度及密封性能,结果表明螺栓预紧及操作条件下垫片法兰的密封性能及强度性能满足要求,螺栓预紧力的确定与内压及外载的大小,动态变化的垫片压应力、螺栓分散性有关。     

不同状态下非线性行为垫片密封性能的试验研究

1　引言螺栓法兰垫片连接是一种应用非常广泛的可拆连接形式 ,其失效形式主要表现为泄漏。而作为密封元件的垫片 ,其性能是直接影响连接密封的可靠性因素之一。随着人们对环境保护和安全意识的增强 ,螺栓法兰连接密封的可靠性越来越受到关注。国外的研究人员联合生产企业 ,进行了广泛而系统的研究工作 ,并已取得了众多成果[1～ 3] 。在这些研究中 ,不乏涉及垫片的密封性能 ,尤其是对非线性行为垫片的性能进行了较多的试验研究 ,目的之一就是为法兰连接设计提供有效的设计参数 ,包括对垫片参数ｍ、ｙ的修改等。但在 70年代以前 ,因受试验手段…     

基于有限元方法的车用发动机气缸垫密封性能研究

基于非线性接触分析理论和热扩散方程,采用通用有限元分析软件,对某款车用发动机气缸密封垫在不同条件下的密封性能进行了研究。通过建立缸盖、密封垫、螺栓和缸体的三维实体装配模型和离散化处理,综合考虑螺栓预紧载荷、缸内热载荷和气体压力载荷设定边界条件,对复合载荷作用下的部件应力进行了数值计算,得到了不同条件下气缸密封垫上的接触压力及压纹结构上的应力。结果表明:压力主要分布在气缸密封垫的压纹结构上,气缸密封垫的密封性能主要取决于螺栓预紧力与压纹结构。