在國內(nèi)外石油化工的旋轉設備中,以波紋管機械密封應用最為廣泛,這是由于其具有密封性小、泄露量少、可靠性高、壽命長等優(yōu)點。然而波紋管機械密封工作參數(shù)也正朝高參數(shù)、復雜工況方向發(fā)展,尤其在新疆地區(qū)存在高溫、高壓、極端冷熱條件的情況下,波紋管與摩擦副會出現(xiàn)剛柔液耦合振動,產(chǎn)生泄露,影響密封性能。雖然對機械密封系統(tǒng)進行耦合分析國內(nèi)外已有一定的研究,但都關注于熱流固多場耦合分析,并沒有考慮波紋管機械密封系統(tǒng)的剛柔流多體性,所以還存在許多問題。首先波紋管機械密封是一個剛柔流多體結構,包含了波紋管、動環(huán)、靜環(huán)、流體膜、轉軸等部件,且處于熱流固多場耦合綜合影響之下,包括密封環(huán)間的熱力作用以及摩擦副界面流體膜與固體密封環(huán)之間的熱流固耦合作用等,組件間存在非常復雜的非線性關系,以往的研究中以定性分析為主,在具體的理論模型的建立上還不夠完善。同時,目前有很多研究剛柔多體耦合系統(tǒng)動力學的文獻,但是大多數(shù)都是對簡單機械系統(tǒng)做動力學建模分析,而像波紋管機械密封系統(tǒng)這樣剛柔流多體耦合和熱流固多場耦合復雜系統(tǒng)進行數(shù)值建模及振動特性研究,國內(nèi)外相關文獻很少,所以對波紋管機械密封系統(tǒng)進行多體多場耦合振動及失效分析研究具有重要的理論和科學意義。本文基于此背景提出一種研究焊接金屬波紋管機械密封系統(tǒng)剛柔液耦合振動特性的方法,建立焊接金屬波紋管與端面動靜環(huán)及液膜耦合振動的數(shù)學模型,將此多自由度系統(tǒng)振動方程借助python工具進行編程求解,分析了機械密封系統(tǒng)耦合振動的運動構成及與系統(tǒng)結構的關系,得出了不同工作參數(shù)對焊接金屬波紋管機械密封耦合振動的影響,為波紋管機械密封裝置提供了有益了設計參考、為控制耦合振動問題提供了思路和方向。
【學位單位】：新疆大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TH703.2;TH136
【部分圖文】：

波紋管機械密封裝置多體多場耦合數(shù)值建模及振動分析技術路線

新疆大學碩士研究生學位論文2、 波紋管機械密封系統(tǒng)靜力學特性分析密封系統(tǒng)組成封亦被稱為端面密封。機械密封依靠端面間動靜環(huán)的追隨接，是從原理上區(qū)別于密封圈方式的軸向機械密封形式。該密封彼此做相對轉動，而機械密封本質(zhì)上是一種密封原件，該密封面達到密封的效果，因此又被乘坐緩沖補償機構[21]。封系統(tǒng)的結構組成如圖 2-1 所示；

量E/GPa比μ/kg m195 0.31 7.9 103剛度特性特殊，在其進行的短時間變變形符合胡克定律，這也說波紋管的運轉在高速工況下的問題[23]，需要對波紋管和剛度特性加以分析，建立其
【參考文獻】

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3 魏龍;顧伯勤;張鵬高;房桂芳;;接觸式機械密封端面磨合過程平均膜厚預測[J];化工學報;2013年11期

4 孔達;李忠剛;焦映厚;陳照波;;水輪機轉子-密封系統(tǒng)模型及其非線性動力學特性分析[J];水利學報;2013年04期

5 孟祥鎧;彭旭東;王樂勤;;瞬態(tài)啟停機械密封軸對稱動力學模型與密封行為分析[J];化工學報;2011年06期

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7 王玉明;劉偉;劉瑩;;非接觸式機械密封基礎研究現(xiàn)狀與展望[J];液壓氣動與密封;2011年02期

8 彭旭東;劉偉;白少先;孟祥鎧;盛頌恩;;熱彈變形對核主泵用流體靜壓型機械密封性能的影響[J];機械工程學報;2010年23期

9 郝木明;李香;李鯤;吳兆山;;端面弧形淺槽機械密封溫度場及變形研究[J];流體機械;2010年04期

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本文編號：2889360