發(fā)布時間：2018-01-04 18:30

  本文關(guān)鍵詞：深海油氣管道連接器密封機理與多目標優(yōu)化研究　出處：《天然氣工業(yè)》2016年08期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：深海油氣管道連接器的結(jié)構(gòu)參數(shù)直接影響其密封性能,因而對連接器進行密封機理分析與結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究具有重要的意義。為此,首先分析了金屬接觸靜密封的形成機理,建立了連接器形成可靠密封的臨界條件;基于接觸力學推導出臨界彈塑性接觸壓力均值的計算公式,并計算出219 mm連接器的臨界值為370 MPa;應(yīng)用ANSYS參數(shù)化設(shè)計語言(ANSYS Parametric Design Language,APDL),對連接器的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了靈敏度分析,確定了影響密封性能的5個關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)。進而以主、次密封面上的接觸壓力方差為2個目標,以主、次密封面上的接觸壓力均值和最大塑性應(yīng)變?yōu)榧s束變量,運用多目標遺傳算法(Multi-Objective Genetic Algorithm,MOGA)對連接器進行了優(yōu)化設(shè)計,結(jié)果表明:接觸壓力方差顯著減小,接觸壓力均值大于370 MPa,塑性應(yīng)變較小。最后對優(yōu)化前后的深海管道連接器進行了水壓和拉伸試驗,結(jié)果表明:優(yōu)化之后的連接器承受水壓能力大于設(shè)計極限壓力18 MPa,承受軸向拉力大于7.0×10~5 N。該方法對于其他尺寸深海管道連接器的設(shè)計具有參考價值。
[Abstract]:The structure parameters of deep-sea oil and gas pipeline connector directly affect the sealing performance, so it is important to study the analysis and optimization of structure parameters on sealing mechanism of the connector. Therefore, firstly analyzes the formation mechanism of metal contact seal, a connector formed by sealing the critical conditions; contact mechanics formula of critical elastic plastic contact pressure based on mean value, and calculate the critical value of 219 mm connectors 370 MPa; application of ANSYS parametric design language (ANSYS Parametric Design Language, APDL), constitutive parameters on the connector nodes by the sensitivity analysis, the 5 key parameters affecting sealing performance was determined. According to the Lord. The contact pressure variance on the cover for the 2 goal, with the main, the contact pressure on the sealing surface of a mean and maximum plastic strain as constraint variables, using multi-objective genetic algorithm (Mul Ti-Objective Genetic Algorithm, MOGA) of the connector is optimized, the results show that the contact pressure variance decreased significantly, the mean contact pressure greater than 370 MPa, the plastic strain is small. The pressure and tensile test, finally deep pipe connector before and after the optimization results show that the connector after optimization capability of bearing water pressure is greater than the design limit pressure of 18 MPa, under axial tension greater than 7 x 10~5 N. this method has reference value for the design of other dimensions of deepwater pipeline connector.

【作者單位】： 哈爾濱工程大學機電工程學院;
【基金】：國家自然科學基金項目“新型海底管道卡壓式機械連接器密封機理與多目標優(yōu)化研究”(編號:51279042)
【分類號】：TE53
【正文快照】： 王立權(quán)等.深海油氣管道連接器密封機理與多目標優(yōu)化研究.天然氣工業(yè),2016,36(8):116-123.摘要深海油氣管道連接器的結(jié)構(gòu)參數(shù)直接影響其密封性能,因而對連接器進行密封機理分析與結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究具有重要的意義。為此,首先分析了金屬接觸靜密封的形成機理,建立了連接器形成可

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1 張健;二次密封裝置密封機理分析[J];油氣儲運;1999年12期

2 ;[J];;年期

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本文編號：1379596