本文關(guān)鍵詞：動(dòng)密封系統(tǒng)密封性能分析

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【摘要】：隨著我國(guó)海洋戰(zhàn)略的提出，水下航行設(shè)備在工業(yè)、漁業(yè)、農(nóng)業(yè)、旅游業(yè)、國(guó)防、軍事等多個(gè)領(lǐng)域?qū)⒌玫綇V泛應(yīng)用。水下動(dòng)密封能否起到密封效果是水下航行設(shè)備正常工作的先決條件。密封技術(shù)越來(lái)越受到各國(guó)研究人員的高度重視，對(duì)水下航行設(shè)備的可靠性具有重要意義。 本文首先介紹了目前國(guó)內(nèi)外動(dòng)密封結(jié)構(gòu)在動(dòng)密封工作狀態(tài)下的研究現(xiàn)狀，利用大型分析軟件ABAQUS在考慮橡膠材料具有復(fù)雜的非線性和在溫度場(chǎng)與結(jié)構(gòu)場(chǎng)耦合的復(fù)合場(chǎng)條件下，根據(jù)工程尺寸和材料參數(shù)建立密封套、O形密封圈和內(nèi)軸的三維、可變形、實(shí)體有限元模型。 首先，針對(duì)實(shí)際工況模擬了在定速變壓的情況下，分析了動(dòng)密封結(jié)構(gòu)的Mises應(yīng)力、接觸壓力、剪切應(yīng)力和升溫幅度的影響。得出水壓的升高對(duì)動(dòng)密封結(jié)構(gòu)的性能影響非常顯著，O形密封圈的各項(xiàng)性能參數(shù)都隨著水壓的升高而逐步升高，并且O形密封圈在水壓實(shí)施的各個(gè)階段都能實(shí)現(xiàn)密封效果。 其次，，在定壓變速的工況下，分析了動(dòng)密封結(jié)構(gòu)的性能變化。轉(zhuǎn)速變化對(duì)O形密封圈的Mises應(yīng)力、接觸壓力、剪切應(yīng)力影響較小；對(duì)內(nèi)軸的Mises應(yīng)力擾動(dòng)較大且變化復(fù)雜；對(duì)內(nèi)軸和O形密封圈的升溫幅度影響明顯，升溫幅度隨著轉(zhuǎn)速的加快而升高。 最后，通過分析動(dòng)密封結(jié)構(gòu)的密封性能，預(yù)測(cè)了密封圈的接觸區(qū)域的磨損規(guī)律，并對(duì)O形密封圈進(jìn)行了磨損壽命實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)測(cè)的磨損規(guī)律一致；對(duì)磨損失效后的O形密封圈樣本進(jìn)行了測(cè)量，通過對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理建立磨損后的有限元模型，通過對(duì)磨損后的O形密封圈性能分析證明O形密封圈密封性能失效。 本文對(duì)動(dòng)密封系統(tǒng)的有限元分析，為動(dòng)密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、優(yōu)化、壽命預(yù)測(cè)、可靠性分析提供了理論支持。為動(dòng)密封結(jié)構(gòu)及新型密封材料的產(chǎn)品研發(fā)，提供了重要的參考價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH136

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1290964