封隔器密封膠筒在井下實際應(yīng)用中力學(xué)特性復(fù)雜,同時需要承受高溫高壓飽和水蒸汽的強腐蝕作用,故對膠筒材料性能的要求異常苛刻。為改善密封膠筒的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及高溫高壓水耐腐性,以密封膠筒為研究對象開展有限元仿真分析,通過膠筒結(jié)構(gòu)參數(shù)、界面摩擦性能和材料特性等因素對其力學(xué)特性及密封性能影響規(guī)律的比較,提出軟硬質(zhì)材料多層堆疊及環(huán)端面金屬包覆結(jié)構(gòu)以實現(xiàn)性能優(yōu)化。仿真結(jié)果表明,優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)改善了密封膠筒肩部的擠出現(xiàn)象,增大了接觸區(qū)域的密封效果,同時阻擋了高溫高壓水對膠筒的腐蝕。 

【文章來源】：潤滑與密封. 2020,45(08)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

密封膠筒實物

實驗設(shè)備采用天鼎公司的萬能材料試驗機,如圖2所示,其配有計算機操作控制軟件以實現(xiàn)載荷與位移的實時監(jiān)測以及壓縮回彈數(shù)據(jù)的導(dǎo)出。該試驗機可以進行金屬、非金屬、復(fù)合材料及制品的拉伸、壓縮、彎曲、剪切、撕裂、剝離等物理性能試驗,其技術(shù)參數(shù)如表1所示。

將膠筒平整地置于環(huán)空實驗腔內(nèi)部承壓座,保持同心對正;移動上壓桿使壓套接近但未接觸膠筒;選擇較小的加載速度(0.2 mm/min)控制壓套向下自動加載,同時觀察計算機操作界面的“載荷”示數(shù),示數(shù)為“零”時停止加載并進行“清零”操作;選擇相應(yīng)的壓縮回彈模塊和加載速度(0.5 mm/min),通過設(shè)定位移以控制壓縮量,并在到達最大加載位移后保持1 min;選擇卸載速度(0.4 mm/min),通過設(shè)定載荷以控制上壓桿動作恢復(fù),并在到達零載荷時停止實驗,保存壓縮回彈數(shù)據(jù),其壓縮回彈曲線如圖3所示。將壓縮回彈實驗測試結(jié)果通過Ansys的YEOH三參數(shù)模型進行擬合,得到不同硬度膠筒的材料參數(shù)如表2所示。

【參考文獻】：
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本文編號：3064226