采用有限元分析對耐壓門C形密封圈密封結構進行計算分析和截面尺寸優(yōu)化,計算校核典型算例下的密封性能,分析C形密封圈截面尺寸參數(shù)對其大間隙工況下密封性能的影響。結果表明:典型算例中C形密封圈結構在流體載荷增加的情況下,接觸應力峰值也隨之增加,并始終大于流體載荷,能夠保證密封性能;大間隙密封工況下,C形密封圈截面開口半徑、開口間隙和削斜高度對其密封能力影響顯著。根據(jù)分析結果,優(yōu)化了密封圈截面尺寸參數(shù),優(yōu)化后的密封結構在預緊壓縮和大間隙工況下的密封性能均優(yōu)于原始密封結構。

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圖1耐壓門密封結構截面幾何參數(shù)示意

耐壓門密封結構由C形密封圈、密封槽和密封蓋板組成,密封結構截面主要幾何參數(shù)如圖1所示。密封圈截面幾何參數(shù)如下:開口半徑r=3.5mm,開口高度b=9.0mm,高度c=14.0mm,開口間隙d=3.5mm,寬度B=20mm,e=15mm,削斜高度f=2.0mm。根據(jù)耐....

圖2C形密封結構有限元模型

因此,有限元計算時將3D問題簡化為平面應變問題進行分析,采用2D軸對稱模型,建立其有限元模型如圖2所示。1.2材料參數(shù)

圖3流體載荷加載示意

計算載荷分為兩步,第一步為預壓,即約束上部的密封槽,對下部的密封蓋板施加位移載荷至指定位移處,計算初始壓縮條件下密封圈內部的應力分布以及密封圈與密封蓋板間的接觸應力。第二步是在預壓后,對密封圈一側及內部C形腔施加均布壓力,模擬一側有流體壓力(2.0MPa),如圖3所示。計算在一....

圖4密封圈內部應力分布

在預緊壓縮載荷作用下,密封圈內部的應力分布如圖4(a)所示。最大應力分布在內部C形腔兩側,最大應力值為2.98MPa。接觸應力分布如圖5(a)所示�？梢娫陬A緊壓縮工況時接觸應力較小,峰值為1.33MPa。右下接觸面的接觸應力分布如圖6(a)所示。密封圈內部的剪切應力如圖7(a....

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