往復(fù)密封是航空液壓作動器的關(guān)鍵基礎(chǔ)部件,廣泛分布于飛機(jī)的升降舵、方向舵、起落架系統(tǒng)等各個部位,其質(zhì)量的好壞,直接影響到航空航天飛行器的性能和安全。由于航空液壓系統(tǒng)逐漸向高壓、高速方向發(fā)展,以及往復(fù)密封件與配副間的頻繁摩擦,使密封件磨損加劇,極大降低了作動器用往復(fù)密封的使用壽命。因此,開展高壓下作動器用往復(fù)密封的密封機(jī)理及性能的研究對提高作動器壽命和可靠性具有重要意義。本文以往復(fù)密封O形圈作為研究對象,結(jié)合具體失效案例及工程實(shí)際,開展了高壓下往復(fù)密封的靜、動密封性能及結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究,并對密封件的疲勞壽命進(jìn)行研究預(yù)測。首先,根據(jù)往復(fù)O形密封圈的實(shí)際安裝方式,利用有限元分析軟件建立往復(fù)O形密封圈軸向推進(jìn)及徑向壓縮兩種模擬O形圈安裝預(yù)壓縮的有限元模型,對比分析發(fā)現(xiàn),高壓工況下,采用軸向推進(jìn)預(yù)壓縮有限元模型分析研究更為安全,基于此,確定本文研究模型均采用軸向推進(jìn)預(yù)壓縮有限元模型,并對安裝結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析。結(jié)合實(shí)際失效案例進(jìn)行有限元分析方法的合理性驗(yàn)證,并揭示往復(fù)密封系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)對O形圈運(yùn)行工況的影響,并綜合考慮結(jié)構(gòu)參數(shù)、操作工況及安裝狀態(tài)等因素,利用正交方法對高壓和超高壓工況下的往復(fù)O形密封圈...

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 往復(fù)密封材料本構(gòu)模型研究現(xiàn)狀
        1.2.2 往復(fù)密封數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
        1.2.3 往復(fù)密封結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究現(xiàn)狀
        1.2.4 往復(fù)密封疲勞壽命研究現(xiàn)狀
    1.3 存在的問題
    1.4 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
第2章 實(shí)際安裝狀態(tài)下O形圈力學(xué)特性分析
    2.1 引言
    2.2 O形圈實(shí)際安裝預(yù)壓縮模型建立
        2.2.1 幾何模型
        2.2.2 材料參數(shù)
        2.2.3 網(wǎng)格劃分及邊界條件
    2.3 不同因素對O形圈安裝過程性能影響分析
        2.3.1 不同預(yù)壓縮模型的O形圈力學(xué)性能
        2.3.2 不同壓縮率對安裝預(yù)壓縮性能的影響
        2.3.3 不同介質(zhì)壓力對安裝預(yù)壓縮性能的影響
    2.4 基于往復(fù)O形圈實(shí)際安裝過程的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化
        2.4.1 安裝過程O形圈性能演變
        2.4.2 影響因素分析及結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化
    2.5 本章小結(jié)
第3章 靜壓工作狀態(tài)下O形圈力學(xué)特性分析及優(yōu)化
    3.1 引言
    3.2 往復(fù)O形密封圈實(shí)際使用失效案例分析
    3.3 往復(fù)O形圈密封系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法及設(shè)計(jì)簡介
        3.3.1 靜密封分析模型建立
        3.3.2 正交試驗(yàn)方法簡介
        3.3.3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
    3.4 往復(fù)O形圈密封性能影響因素分析
        3.4.1 高壓21MPa下不同參數(shù)對O形密封圈性能影響
        3.4.2 超高壓35MPa下不同參數(shù)對O形密封圈性能影響
        3.4.3 重要性能影響因素分析
    3.5 往復(fù)O形圈密封系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析
        3.5.1 密封性能判定準(zhǔn)則
        3.5.2 密封結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 往復(fù)工作狀態(tài)下O形圈力學(xué)特性分析
    4.1 引言
    4.2 O形圈往復(fù)動密封有限元分析模型建立
        4.2.1 計(jì)算模型建立
        4.2.2 加載及邊界條件設(shè)置
    4.3 O形圈往復(fù)動密封性能分析
        4.3.1 不同材料對密封性能影響
        4.3.2 不同壓縮率對密封性能影響
        4.3.3 不同摩擦系數(shù)對密封性能影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 往復(fù)O形密封圈疲勞壽命預(yù)測
    5.1 引言
    5.2 橡膠密封圈疲勞壽命預(yù)測方法簡介
    5.3 往復(fù)速度對O形圈疲勞壽命影響
        5.3.1 應(yīng)變能釋放率計(jì)算
        5.3.2 疲勞壽命預(yù)測分析
    5.4 交變介質(zhì)壓力對O形圈疲勞壽命影響
        5.4.1 交變介質(zhì)壓力計(jì)算模型建立
        5.4.2 應(yīng)變能釋放率計(jì)算
        5.4.3 疲勞壽命預(yù)測分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目和成果



本文編號：3754494