高压容器密封结构有限元分析与优化设计

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1、分类号：密级：州ｆ為研究生学位论文论文题目（中文）髙压容器密封结构有限元分析与优化设计ＦＩＮＩＴＥＥＬＥＭＥＮＴＡＮＡＬＹＳＩＳＡＮＤＯＰＴＩＭＩＺＡＴＩＯＮＤＥＳＩＧＮＯＮＳＥＡＬ论文题目（外扣ＳＴＲＵＣＴＵＲＥＯＦＶＥＳＳＥＬＵＮＤＥＲＨＩＧＨＰＲＥＳＳＵＲＥ研究生姓名陈晓栋学科？工程力学、专业力学研究方向王程问题的为学建模与计算仿真、学位级别硕±导师姓名、职称慕青松副教授论文工作起止年月２０１４年０３月至２０１５年０３月论文提交日期２０

2、巧年０４月论文答辩日期２０１５年０５月学位授予日期－校址：甘肃省兰州市原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的学位论文，是在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。学位论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均己明确注明出处。除文中已经法明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：時嗦Ａ日期：疏．Ｕ）关于学位论文使用授权的声明本人在导师指

3、导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属兰州大学。本人完全了解兰州大学有关保存、使用学位论文的规定，同意学校保存或向国家有关部口或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权兰州大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分巧容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用任何复制手段保存和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或一与该论文直接相关的学术论文或成果时，第署名单位仍然为兰州大学。本学文研究内容：公开□不宜公开，已在学位办公室办理保密申请，解密后适用本授权书。＂＂一（请在Ｗ上选项内选择其中项打Ｖ）

4、论文作者签名：叱调：导师签名恃－）、。日期：：２每■Ｌｉ、＿＿日期／高压容器密封结构有限元分析与优化设计巧要一种常用的压为设备高压容器作为，在现今的工业生产Ｗ及日常生活的各个领域己经得到了大量使用。尤其是在工业革命之后，由于工业发展的大力需求各种类型的压力容器层出不穷，为国民经济的可持续发展提供了重要的硬件支持。密封结构作为高压容器中的重要部件，对压力容器的整体使用性能有着至关。、重要的作用因此，高压容器中密封结构的受为分析对提高设备使用性能延长。、使用寿命及增强使用功能都有十分重要的意义

5、同时，对密封结构的选材设计。、制造１＾｜及可靠性也具有理论指导和理论支持的作用本文通过简单介绍目前国内外学者对密封结构的相关研究成果，在总结已有研究成果和继承前人研究的基础上，运用有限元方法对０形橡胶圈密封结构进一行了数值模拟，得到了具有工程应用价值的系列数据Ｗ及相关结论。主要研究内容有四个方面：（１）通过对０形橡胶密封圈密封结构建立了二维平面应变模型，利用大型有限元分析软件的协同仿真环境，分析了密封圈在安装使用中与密封槽的接触情况和密封圈截面应为的分布规律。（２）通过分析密封圈在无内压作用时等效应力、接触压力

6、的分布，Ｗ及两者与压缩率之间的变化关系，并将有限元模拟结果与Ｌｉｎｄｌｅｙ半经验关系式、Ｗｅｎｄｔ关系式及实验数据进行对比，验证了有限元建模方法的可靠性，得到了接触压力峰值随压缩率增大而增大的规律。（３）通过分析密封圈在有内压作用时等效应力、最大剪切应力及接触压力的分布，化及它们与容器内压值、密封槽底部倒角及棱角倒角半径之间的变化关系，得到了在较高内压作用时密封圈截面的易受损位置。（４）根据对单凹槽式密封结构的分析结果提出了双凹槽式密封结构，并验证了在仅改变密封槽尺寸设计的情况下，这种优化设计方案具有更良好的密封性

7、能、。，为０形橡胶密封结构的可靠设计优化提供了理论依据：０形橡胶密封圈关键词，密封原理，等效应力，剪切应为，接触压为ＩＦＩＮＩＴＥＥＬＥＭＥＮＴＡＮＡＬＹＳＩＳＡＮＤＯＰＴＩＭＩＺＡＴＩＯＮＤＥＳＩＧＮＯＮＳＥＡＬＳＴＲＵＣＴＵＲＥＯＦＶＥＳＳＥＬＵＮＤＥＲＨＩＧＨＰＲＥＳＳＵＲＥＡｂｓｔ巧ｃｔＡｓａｋｉｎｄｏｆｐｒｅｓｓｕｒｅｅｑｕｉｐ狙ｅｎｔｗｈｉｃｈｃｏｍｍｏｎｌｙｕｓｅｄ，ｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｖｅｓｓｅｌｈａｓｂｅｅｎｅｘｔｅｎｓｉｖｅｌｕｓｅｄ

8、ｉｎｍｏｄｅｍｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｒｏｄｕｃｔｂｎａｎｄｄａｉｌｌｉｆｅｏｆｅｖｅｒｆｉｅＵ．ＥｓｅｃｉａｌＶａｆｔｅｒ