高温超高压下Y形密封结构的有限元分析.pdf

《高温超高压下Y形密封结构的有限元分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2013年7月润滑与密封July2013第38卷第7期LUBRICATIONENGINEERINGV0l_38No．7DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2013．07．015高温超高压下Y形密封结构的有限元分析樊星鲍延年赵维(中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621900)摘要：采用ABAQUS软件建立温等静压成形成套设备的Y形密封结构(橡胶圈和金属环)二维轴对称模型，模拟Y形密封结构的装配、加温以及加压等工况；考虑密封结构材料参数随温度变化的情况下，对密封结构在各工况下的热结构耦合进行计算，得到Y形密封结构温度场和应

2、力场的分布规律，并进行试验验证。分析和试验结果均表明Y形密封结构能实现高温超高压下的密封。该Y形密封结构已用于温等静压成形成套设备的研制。关键词：Y形密封；高温；超高压；密封结构中图分类号：TB42文献标识码：A文章编号：0254—0150(2013)7—071—4FiniteElementAnalysisofY．shapeSealStructureunderHighTemperatureandExceedingHighPressureFanXingBaoYannianZhaoWei(InstitutesofChemicalMaterials，Ch

3、inaAcademyofEngineeringPhysics，MianyangSichuan621900，China)Abstract：Two-dimensionalaxisymmetricmodelofY-shapesealstructureusinginisothermalandisostaticpressingmoldingequipmentwasbuiltbyABAQUStosimulatetheassembling，heating，pressurizingandsomeotherworkingconditionsofY—shapeairp

4、roofstructure．Heat—structurecouplingcalculationsofthissealingstructurewereimplementedwhenconsideringthevariationofthematerialparametersofsealstructurewithtemperature，thedistributionoftemperatureandstressfieldsofY-shapesealstructurewasobtainedandtheseresultswerevalidatedbythete

5、sts．TheresultsofsimulationandtestsshowthattheY-shapesealstructurecanrealizethesealofhightemperatureandexceedinghighpressure．ThisY—shapesealstructurehasbeenusedinthedevelopingofisothermalandisostaticpressingmoldingequipment．Keywords：Y·shapeseal；hightemperature；exceedinghighpres

6、sure；sealstructure温等静压成形成套设备的工作温度最高为300被应用于高温高压容器的密封，在温度较高的工况℃，工作压力最高为200MPa。为了实现温等静压成下，这种力学行为涉及热固耦合的有关理论。形成套设备在高温超高压情况下的密封，其密封通常近年来，学者们通过有限元法、无网格法等对航采用Y形密封结构。Y形密封是一种组合式动密封，空航天领域的一些热固耦合问题进行了研，也由Y形橡胶圈和三角金属环两部分组成，其工作原通过遗传算法等做了一些考虑热固耦合的多物理场优理是利用橡胶圈的预压缩和金属环的承受高压力来配化，但这些研究所涉及的材料相对单

7、一，不能完全合完成密封作用，随着工作压力的逐渐升高，密封圈适用于多种材料组成的复杂构件的密封特性。涉及到与芯筒之间的接触压力也会增大，从而始终处于密封通用橡胶密封圈的密封性能和容器管道连接部位的受状态。橡胶和金属环如铜合金等不同材料属性的构件载大变形问题，有一些相关的研究可供参考。特别是组合在一起使用时，如果外界条件比如温度和载荷发通用密封圈的密封性能方面，文献利用各种有限生变化，就会产生复杂的力学行为。该类组合结构正元分析软件对载荷作用下的密封性能进行了研究，得出了一些有指导意义的结论。基金项目：国家科技重大专项(2011ZX04001-081)

8、．本文作者利用有限元分析的方法，建立橡胶密封收稿日期：2013—01—16圈和金属环组合式密封结构的热固耦合有限元模型，作