为增强大型轨道球阀的密封性,针对GQ47H-DN370型轨道球阀在15 MPa工作压力下,利用接触有限理论,分析阀座的最大接触压力为132.61 MPa,通过密封性能评价模型对其进行评判,满足密封条件。结合某公司情况,按GB13927、GB26480、API 6D进行压力试验对比,仿真结果与试验结果都表明其具有可靠的密封特性,为今后改进GQ47H-DN370型轨道球阀结构、提高其密封性提供了一定的理论支撑,达到了优化设计的目的。

为研究自紧式金属密封环的最佳预压缩量及其密封性能受工作介质压力和温度载荷变化的影响规律,以一种油管悬挂器K形金属密封环为例,利用Workbench软件建立了水下采油树油管悬挂器出油口处的K形密封环有限元模型并进行分析。研究结果表明:K形密封环在下放安装工况和生产工况均能保持良好的密封性能;安装工况下K形密封环最佳预压缩量范围的下限由其进入塑性阶段时的压缩量作为评判指标,上限由压缩量对塑性变形面积、 接触宽度和接触应力的影响共同判定;随着生产工况介质压力的升高,K形密封环实现自紧密封且接触应力显著提高,同时K形密封环的最大Mises应力始终小于材料的强度极限,保证了密封整体结构的完整性。研究结果可为K形密封环的结构设计及优化提供基础,并为类似异形金属密封件的参数设计提供依据。

提出一种航空发动机主轴承端适用密封——柔性端面气膜密封。通过对三种密封端面变形情况下的压力控制方程进行求解,获得密封气膜微尺度流场特性的演变规律,并探讨关键密封性能参数与工况条件的相关性。研究结果表明:柔性端面在带压气膜的作用下发生变形,其中波箔片的变形起主导作用,平箔片的影响可忽略不计;相较于刚性端面,柔性端面可有效增大气膜开启力,同时泄漏量也增大;在不同进出口压力比、转速以及初始气膜厚度下,二者部分密封特性呈现出不同的变化趋势,间隙楔形效应使柔性端面的黏性摩擦力矩和气膜刚度变化率均小于刚性端面的相应数值。通过研究结果推断,柔性端面结构可在高速低压工况下具有更稳定的综合密封性能。

针对航空发动机涨圈密封在高温工况下磨损严重的特性,提出一种动环端面开设螺旋槽的动压涨圈密封。综合考虑切口对主密封端面流动的相互影响,建立流固热耦合数值分析模型,分析动压涨圈密封的密封性能,采用响应面法对静环结构参数进行多目标优化分析,试验验证模型的准确性。研究结果表明:动压涨圈的密封性能主要受切口间隙影响,而减磨性能主要受轴向厚度和径向宽度影响;切口间隙的增大将导致密封性能和减磨性能的下降,但轴向厚度和径向宽度的增加可有效减弱切口间隙的不利影响。优化参数组合为切口间隙0.2 mm、轴向厚度13 mm、径向宽度6.5 mm,优化后泄漏率降低26.73%,密封性能、减磨性能得到明显提升。

以某液氨运输罐车为研究对象,分析罐车液相法兰密封性能的影响因素,指出垫片失效变形、介质内压载荷变化和环境温度变化是影响法兰密封系统的主要因素。建立液相法兰的有限元模型,分析预紧工况下垫片的失效变形、内压载荷和环境温度对螺栓法兰接头密封性能的影响。模拟结果表明:液相法兰紧急切断阀阀根的内芯平面与法兰盘密封垫片之间存在凹陷区域,造成垫片的密封面积减少20.9%,降低法兰接头的密封性能;介质内压载荷的波动对系统密封性能影响很小;温度变化对残余压应力值的影响较大,决定密封条件的最小压力值随温度降低而降低,从而影响法兰的密封性能。

针对组合密封圈失效问题,采用有限元方法分析了不同的材料参数(弹性模量、碳纤维含量、泊松比)以及不同的结构参数(沟槽宽度、沟槽数目、沟槽间隔宽度)条件对密封圈动密封的特性影响。结果表明:预压缩后最大应力位于滑环与O圈接触中间部位,最大接触压力位于滑环内圆左侧;施加流体压力后最大应力位于滑环与O圈接触右侧部位和滑环与O圈接触中间部位,最大接触压力位于滑环内圆中间部位;动密封状态,左、右行程最大接触压力和最大应力的大小及位置基本相同;不同的结构参数和材料参数均会对其动密封特性产生一定的影响。

建立核反应承压容器C形环1∶13缩比模型,综合考虑弹簧丝螺旋效应、弹塑性、大变形、接触多重非线性及耦合效应,对C形环密封特性进行仿真分析,得到缩比模型压缩回弹密封特性曲线、有效回弹量及总回弹量等关键性能参数。C形环缩比模型有限元数值模拟结果与实际数据趋势相同,验证了分析方法及计算模型的合理性。以此为基础,提出实际尺寸C形环仿真分析方法,分析得到其密封特性参数及曲线。实际尺寸C形环各项性能指标仿真结果与缩比模型仿真结果非常接近,为论证实际尺寸C形环的密封特性及其工程应用提供了依据。

本文主要在于定性的论述液压缸用斯特封的结构形式、密封原理和密封特性以及如何消除斯特封的密封不稳定区的'密封漏洞'.

针对油缸密封圈密封性能和摩擦阻力相互制约的问题，提出了仿生非光滑表面减阻技术的方法。以油缸密封圈为研究对象，研究不同活塞速度和仿生凹坑直径与减阻特性的相互关系。仿真结果表明：当压缩率为20％时，仿生非光滑密封圈产生的有效压应力满足了油缸密封圈密封性能；在活塞速度一定且凹坑直径为1．5mm时减阻率达到最大；在凹坑直径一定时减阻率随着初始速度的增大而不断变大，速度为0．6m／s时具有较好的减阻效果。

基于矩形断面密封圈这一简化模型,首次推导了具体的润滑方程和弹性变形方程,运用迭代算法计算了油膜厚度和油膜压力分布,并讨论了几个密封系统参数对油膜厚度的影响,对于得到预期的弹流润滑效果具有指导意义.