密封填料的粘弹性及其力学模型

在综合分析了密封填料的弹性恢复，弹性后效，粘性流动及应力松弛等粘弹性的基础上，建立了反映密封填料粘弹性的力学模型，得出应力－应变关系的本构方程。这有助于探讨密封填料在动态工作条件下其粘弹特性各个方面的变化特征以及对密封性能的影响，有助于实现软填料密封的研究由宏观特性向微观机理的转变，有助于开发综合特性优良的密封填料。     

重复荷载作用下沥青低温粘弹特性研究

沥青材料是一种典型的粘弹性材料，在荷载作用下其变形特性由虎克弹性和牛顿粘性的比例关系所决定。为此从沥青的粘弹特性入手，对沥青在重复荷载作用下的变形进行分解，测定得到了沥青低温条件下的粘、弹性比例关系，提出用Dp(1 Dp/De)和dDp/dn两种物理意义明确的指标来描述沥青的粘弹特性，同时研究了弹指标随温度、应力及加载频率的变化规律。     

密封填料侧压系数的确定

从弹塑力学理论出发,建立了密封填料的侧向压力与测力环变形之间的函数关系,为精确测定密封填料的侧压系数提供了可靠的手段。以膨胀石墨模压成型填料、石棉线浸渍聚四氟乙烯编织填料和碳素纤维编织填料为试验样品,实验确定了单圈填料的侧压系数。该方法既可用于确定静态条件下多圈填料的侧压系数,又可用于确定动态条件下多圈填料的侧压系数,为今后的动态研究创造了条件。     

两端固定有限长粘弹杆的广义磁热粘弹问题

应用Lord-Shulman(LS)和Green-Lindsay(GL)广义热弹性理论,研究了在磁场中受移动热源作用的两端同定有限长均质各向同性粘弹杆的磁热粘弹动态响应,并与经典耦合理论进行了对比.给出了杆的广义磁热粘弹耦合的控制方程,借助拉普拉斯积分变换及其数值反变换对控制方程进行了求解.计算得到了杆内无量纲温度、应力及位移的分布规律,从其分布图上可以看出时间、热源移动速度以及磁场大小对以上分布规律有一定的影响.     

有初始原岩应力的弹粘塑性岩土介质中圆柱形孔扩张问题解析解

岩土体中一般都存在原岩应力,且大多岩土材料都具有弹性粘塑性性质.文章考虑有初始应力的情况下,求解弹粘塑性无限介质中长圆柱形孔受力扩张问题;将岩土介质视为弹粘塑性体,采用弗洛依登塔尔(Freudenthal)弹粘塑性本构方程,通过拉普拉斯变换和逆变换手段,得到孔周应力的弹粘塑性解析解以及粘塑性半径与时间的关系表达式;从解的结果来看,应力与时间相关,随时间变化,但最终趋于稳定;粘塑性区半径随时间增长也渐渐缩小,最后趋向稳定.     

复合固体推进剂(PVC/AP)的粘弹力学谱

本文利用DDV—Ⅲ—EA动态粘弹谱仪对一种聚氯乙烯——过氯酸铵(PVC/AP)复合固体推进剂的动态粘弹力学特性进行了实验测定。通过频—温(时—温)等效原理、动—静态粘弹力学特性的关系,经过分析计算,给出了该复合固体推进剂的几种粘弹力学谱曲线及应力松弛模量E(t)的数学表达式。其结果对固体火箭发动机装药结构完整性分析计算有实用意义。     

圆轴的扭转

根据材料力学对线弹性材料圆轴扭转时应力计算的基本方法,计算了弹/粘塑性材料、塑性强化材料的扭转圆轴的应力与变形,分析了扭转时圆轴的蠕变。     

装配条件下密封填料的基本特性

以膨胀石墨模压成型填料、石棉线浸渍聚四氟乙烯编织填料和碳素纤维编织填料为试验样品,对其在装配条件下的基本特性进行了实验研究,建立了力学参数之间的各种经验关系式,进行了定量和定性分析。实验确定了单圈和多圈密封填料在装配条件下的基本特性,并对三种填料的基本特性进行了对比。研究表明,预压成型后填料的稳定性明显增强。三种填料中,石墨填料的稳定性最佳,对动态环境的适应性最强;石棉填料的密封可靠性最好。     

外压式与内压式软填料密封的试验研究

以石棉线浸渍聚四氟乙烯编织填料和碳素纤维编织填料为试验样品，通过静态试验确定两种密封结构的压力变化因子．试验结果表明，内压式密封结构比外压式密封结构的侧向压力分布较为均匀．用动态试验分析了填料密封的摩擦特性和密封特性，证实内压式密封结构比外压式密封结构的摩擦功耗少、泄漏量小，且工作状态相对稳定．内压式密封结构是一种值得深入研究和推广应用的新型软填料密封结构．     

静态条件下填料密封可靠性的理论分析

探讨了填料密封在静态条件下泄漏途径及影响参数,借助弹塑力学理论对密封填料的力学性能进行了理论分析。确立了密封填料的侧向压力和周向压力之间的关系以及填料单元密封可靠性的无量纲准数,推导出判断密封可靠性的理论判据。当密封填料的侧向压力或周向压力小于密封介质的压力时,密封失效;只有当密封填料的侧向压力和周向压力大于密封介质的压力时才能实现密封。     

叶轮转子-轴承-干气密封系统模态分析及谐响应分析

以“叶轮转子-轴承-干气密封”系统的动态特性为研究对象,利用软件ANSYS建立有限元模型,对系统进行满载条件下模态分析, 得到该系统各阶固有频率和振型,对该系统进行空载条件下模态分析.对比上述两种固有频率发现:工况下干气密封系统及叶轮转子所受的力降低了系统固有频率.以系统不平衡量为体载荷,通过谐响应分析方法得到系统的稳态不平衡响应曲线.     

填料密封预紧应力与磨损量和泄漏量的映射模型

核电因其辐射性,对相关设备密封要求高。填料密封是广泛用于核电机械中孔轴配合之间的动密封方式。填料密封的预紧力越大,密封效果越好,但磨损速度也会增大,使用寿命随之降低。因此通过研究预紧力与密封介质泄漏率和密封材料磨损率之间的关系,建立不同预紧应力对密封介质泄漏和密封材料磨损的映射关系模型,基于实验数据对该模型关键参数进行识别,得到磨损量和泄漏量的最终模型,通过实验对修正模型的准确性进行了验证。     

桥塞坐封过程仿真模拟研究

桥塞作为井下封层技术的关键设备,由于它施工工序少、周期短、卡封位置准确而得到了广泛应用。针对设计的可钻式非金属桥塞坐封过程开展模拟研究,涉及弹塑性材料接触、超弹性材料接触和非金属材料动态断裂的非线性动力学问题,利用有限元法建立该桥塞全尺寸模型和所有部件之间的广义接触关系,通过有限元模拟动态坐封过程获得桥塞各部件运动变形特性、桥塞与套管之间的密封特性和动态坐封力等数据,该桥塞坐封完成时,坐封机构部件轴向位移110 mm,坐封力约45 kN。模拟坐封也为进一步优化该型桥塞的结构和评估坐封性能提供了理论依据,对该型桥塞的推广应用奠定了基础。     

基于装箱问题的Hopfield网络优化设计

针对装箱问题的数学模型,利用目标函数与神经网络中能量函数相等的关系来设计Hopfield神经网络的结构,相应建立动态网络模型,为用Hopfield神经网络理论来解决装箱问题提供了先决条件。     

Sealing Reliability and Sensitivity Analysis for a Premium Threaded Connection Based on Kriging Model

In order to analyze the sealing performance of a new designed premium threaded connection,this paper studies the sealing reliability and sensitivity of the premium threaded connection at its most dangerous load condition based on Kriging model.The load condition of premium threaded connection in deep well is so complex that the most dangerous load point of premium threaded connection under the typical series loads is studied by finite element analysis(FEA) method firstly.Since the FEA of the premium threaded connection is too time-consuming,Kriging model which is accurate and efficient for multidimensional and highly nonlinear problems is built to calculate the sealing reliability of the premium threaded connection at the most dangerous load point.Finally,the sealing sensitivity analysis of the premium threaded connection is performed by the method of variance-based global sensitivity analysis.The work in this paper could contribute for the analysis and further improvement of the premium threaded connection.     

软填料密封机理浅析

软填料密封结构简单,历史悠久而应用广泛,但对软填料密封的密封机理并没有完全认识清楚。本文浅析了软填料密封的密封机理,并澄清了有关软填料密封机理的一些模糊认识。     

风冷热泵冷热水机组除霜过程仿真

在对风冷热泵冷热水机组除霜过程内部状态变化进行定性分析的基础上 ,建立了机组除霜过程动态仿真的数学模型 ,采用质量引导法对数学模型进行求解 ,仿真计算结果与实验值的对比表明 :风冷热泵冷热水机组除霜过程的动态仿真反映了机组除霜过程的变化趋势 ,为利用建立数学模型进行理论分析并与实验相结合的方法深入研究机组的除霜过程 ,掌握机组除霜过程中各主要部件的性能变化 ,改进机组除霜性能 ,提高机组在冬季的工作特性与可靠性打下了基础     

面向砼密封体磨损寿命的结构优化设计

为解决混凝土泵送过程中砼密封体在混凝土多相流体以及变载荷条件下的使用寿命问题,提出了基于摩擦副接触压强均匀化评价的砼密封体结构形态参数优化设计方法.即在归纳了弹性接触摩擦磨损的一般化物理模型的基础上,分析影响磨损的主要因素.参照实际工况建立砼密封体接触力学模型,并以砼密封体接触压强均匀化为基准建立优化目标评价函数,通过...