对金属空心"O"形密封圈在法兰中安装和使用的高度非线性接触问题进行了研究,利用ANSYS分析软件建立非线性有限元分析模型,分析了金属空心"O"形密封圈在安装和使用中接触变形、接触宽度和密封接触面上的接触应力分布规律。对提高密封件的研究设计水平,改善密封件的性能具有重大的理论意义和实际指导作用。

针对汽车发动机水泵 O 形橡胶密封圈宽温度域的工况特点，构建其与温度相关的 Mooney飊Rivlin材料模型，探讨冷却液温度、压力、摩擦因数等对 O 形密封圈接触压力、等效应力以及密封性的影响。研究表明：温度的升高将引起接触压力及等效应力的峰值呈幂指数减小，导致密封可靠性降低，但在宽温度域（-40-130℃）工况下，接触压力的峰值始终远大于液体压力，因此该密封圈具有可靠的密封性；液体压力的增大虽然会引起接触压力峰值增大，但其增大的速度比液体压力增大的速度小，因此将引起密封可靠性下降；摩擦因数对密封可靠性的影响不大。

通过ANSYS有限元软件建立矩形挡圈和弧形挡圈与O形圈组合的有限元分析模型,借助迭代计算法求出O形圈承受油液压力时的压力边界,分析对比这两种常见挡圈组合在不同油液压力和压缩率下的力学性能与密封特性。结果表明在相同油液压力和压缩率下,弧形挡圈组合O形圈的最大等效应力小于矩形挡圈组合,最大接触压力略大于矩形挡圈组合;弧形挡圈组合的密封性能在高压(大于15 MPa)、低压缩率(小于20%)条件下有一定优势;减小挡圈弧形半径可以降低弧形挡圈组合的O形圈的最大等效应力和增大最大接触压力,但会增加O形圈破坏的风险,应综合考虑挡圈弧形半径的取值。

井下防喷器可直接从溢流源头坐封,可有效防止井喷的发生。为了研究井下防喷器的坐封过程及密封性能,利用ABAQUS软件建立了井下防喷器有限元模型,首先对实际工况下防喷器的坐封过程进行分析,然后在防喷器坐封过程模拟结果上开展密封性能分析。分析结果表明:胶筒在内外压差作用下与套管发生挤压作用,使得井下防喷器在坐封后最大Mises应力及最大接触压力都出现在胶筒与套管中间接触部位,其在坐封后井筒已完全密封;在其他工况不变的情况下,当下部流体压力为25 MPa时,受下部流体挤压作用,拐角处胶筒接触压力相比流体压力为0时明显增大,胶筒中间部位接触压力呈现“牛角状”,此时防喷器胶筒的密封性能良好;在下部流体压力为30 MPa时,井下防喷器内胶筒的金属骨架已经发生严重变形并全部发生位移,此时防喷器的胶筒被高压流体穿破,即防喷器的密...

特殊螺纹油管密封面接触压力大小和分布对其密封性能有重要影响。对双粗糙表面施加压力模拟油管螺纹密封面接触过程,获取不同压力下接触界面超声回波信号,分析频谱特征参数与接触应力大小的关系。对幅度谱进行归一化处理,计算了不同压力及加载次数下每一频率下的反射系数。分析结果表明:归一化幅度谱出现两个极值,分别在5和8 MHz处,加载过程中频率发生偏移;反射系数随压力增加呈非线性减小,随加载次数增加,反射系数曲线趋于重合。计算了回波中心频率并进行了拟合,拟合结果表明,中心频率随接触压力呈双线性变化趋势,小压力范围内呈线性降低,压力继续增大时回波中心频率增大,且多次加载时,双线性交点向低压高频方向偏移。研究结果可为油管密封面接触压力超声检测的定量表征提供数据支撑。

文章介绍了某阀门的结构以及受力特点,从密封环受力分析的角度出发,对密封环的结构进行优化分析,得出了2种优化结构。基于密封环材料的弹塑性力学特性,研究了应变硬化指数对本构性能以及接触压力的影响,并分析了应变硬化指数对密封接触压力的影响。结果表明,有限元分析结果与理论分析的高接触应力区域位置基本一致,2种优化结构均能有效提高密封环密封接触压力。机组运行结果表明:密封结构优化后,轴封母管温度显著降低,密封效果与分析结果基本一致。

弹上设备螺纹联接结构承受温度循环载荷作用时，由于螺纹紧固件和联接体材料特性不同，会产生交变循环热应力，影响螺纹联接的可靠性。利用有限元方法分析螺纹联接结构在温度循环载荷作用下的力学行为，对不同材料的螺纹紧固件和联接体进行分析，得到应力、接触压力和残余预紧力的变化情况，为工程设计提供了可靠的依据。

探针为极板式超大探针短节的关键部件,其坐封性能将影响到仪器能否正常工作。采用有限元方法计算得到探针橡胶的接触压力分布规律,并通过室内及现场试验验证了探针的坐封性能。测试表明,极板式超大探针具有良好的坐封能力,能够满足现场工作需求,应用前景良好。