發(fā)布時間：2021-12-08 22:36

　　論文主要是對干氣密封系統(tǒng)中的彈性元件波紋管進(jìn)行研究,介紹了波紋管在國內(nèi)外的發(fā)展和使用情況,本文利用連續(xù)化方法將組合結(jié)構(gòu)波紋管膜片中的扁錐殼部分和圓弧部分認(rèn)為是圓環(huán)薄板所具有的初撓度,然后根據(jù)非線性動力學(xué)基本理論,建立了扁圓錐殼-圓弧-圓環(huán)板組合結(jié)構(gòu)波紋管膜片非線性動力學(xué)控制方程,對組合結(jié)構(gòu)波紋管膜片在復(fù)合載荷作用下的大變形問題進(jìn)行了分析和計算,同時研究了組合結(jié)構(gòu)波紋管膜片在動靜載荷協(xié)同作用下的非線性固有頻率問題。為組合結(jié)構(gòu)波紋管膜片在實(shí)際應(yīng)用中提供了依據(jù)。首先介紹了干氣密封系統(tǒng)中波紋管的發(fā)展現(xiàn)狀和研究意義,列舉了不同類型的波紋管,并且闡述了國內(nèi)外對波紋管材料的主要研究方法。其次,采用連續(xù)化方法在非線性大撓度理論的基礎(chǔ)上,對應(yīng)用于干氣密封系統(tǒng)中的扁圓錐殼-圓弧-圓環(huán)板組合結(jié)構(gòu)波紋管膜片進(jìn)行了非線性大變形理論分析,根據(jù)修正迭代法,對組合結(jié)構(gòu)波紋管膜片的非線性大撓度進(jìn)行了求解,同時通過二次近似解分析波紋管扁圓錐殼部分不同傾斜角的斜邊的波形在圓弧最大撓度處的膜片非線性承載能力,并且在同一波形的基礎(chǔ)上分析了波深、圓弧半徑等參數(shù)在圓弧最大撓度處的膜片承載能力。最后,對應(yīng)用于干氣密封系統(tǒng)中的扁圓錐殼... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

干氣密封系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

組合結(jié)構(gòu)波紋管膜片的非線性固有特性分析4都得到了新的應(yīng)用[26]。直到1957年，美國專家開始將波紋管應(yīng)用到機(jī)械密封中，并且得到了很好的使用，從而使波紋管機(jī)械密封技術(shù)得到了迅猛地發(fā)展，很多行業(yè)中都相繼研發(fā)并使用了不同的波紋管機(jī)械密封技術(shù)。隨著密封技術(shù)逐漸趨于完善，波紋管作為彈性元件逐漸被應(yīng)用的干氣密封系統(tǒng)中。波紋管在干氣密封系統(tǒng)中基本結(jié)構(gòu)如圖1.1所示：圖1.1干氣密封系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1-組裝套;2-緊固螺釘；3-輔助密封圈；4-金屬波紋管；5-動環(huán)；6-靜環(huán)；7-防轉(zhuǎn)銷；8-轉(zhuǎn)軸波紋管的特點(diǎn)在于它是具有密封性能的彈性元件，而且波紋管具有很好的追隨性，并且對溫度的適應(yīng)性也很強(qiáng)，能在高溫的環(huán)境下運(yùn)行。作為密封系統(tǒng)的元件，其動環(huán)中沒有附加輔助密封圈，這在很大程度上降低了動環(huán)由于摩擦而產(chǎn)生的阻力，使其性能得到了有效地提高。在干氣密封系統(tǒng)中，焊接波紋管替代了普通的彈簧元件，成為了密封系統(tǒng)中最重要的元件之一，其三維模型如圖1.2所示：圖1.2焊接金屬波紋管模型與普通的彈簧元件相比，焊接波紋管的優(yōu)點(diǎn)如下：1)焊接金屬波紋管的使用壓力和溫度的范圍比較廣泛；2)焊接波紋管的做工比較精密，端面上彈簧擠壓比較均勻，性能也非常好，可

組合結(jié)構(gòu)波紋管膜片的非線性固有特性分析162.1.3基本方程和邊界條件將組合結(jié)構(gòu)波紋管膜片看作是具有初撓度的圓環(huán)板結(jié)構(gòu)，對膜片進(jìn)行非線性大變形分析，扁圓錐殼-圓弧-圓環(huán)板組合結(jié)構(gòu)波紋管膜片的立體視圖如圖2.1所示，由于膜片傾斜角的角度不同，從而使其波形結(jié)構(gòu)也不同。膜片不同傾斜角斜邊波形如圖2.2所示，取45o斜邊波形膜片模型簡化圖如圖2.3所示。具有初撓度組合結(jié)構(gòu)波紋管膜片的厚度為t，膜片的內(nèi)外半徑分別為d、a，組合結(jié)構(gòu)波紋管膜片中圓弧波長為2R，矢高為h,扁圓錐殼部分的矢高為f，膜片的外邊界固定，內(nèi)邊界自由。扁圓錐殼-圓弧-圓環(huán)板組合結(jié)構(gòu)波紋管膜片受到集中力P以及均布載荷q的復(fù)合作用，將扁圓錐殼-圓弧-圓環(huán)板組合結(jié)構(gòu)波紋管膜片看作是具有初撓度的圓環(huán)板，利用非線性大變形理論對如圖2.4所示的膜片進(jìn)行分析。建立坐標(biāo)系：r為徑向坐標(biāo)，w為撓度，Nr為徑向薄膜力。圖2.1波紋管膜片立體視圖(a).直邊波形(b).30o斜邊波形(c).45o斜邊波形(d).60o斜邊波形圖2.2波紋管膜片波形圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]機(jī)械密封焊接金屬波紋管波片力學(xué)性能分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 王悅.蘭州理工大學(xué) 2008



本文編號：3529375