封严皮碗骨架成形模具设计与应用

封严皮碗骨架形状复杂,成形困难.通过工艺分析,给出了骨架变形工序中压形模具的设计思想、结构、工作过程及主要零件的设计要点.提出各主要工序成形技术难点及解决措施.完成了压形模的设计、制造和应用,达到产品设计和使用要求.     

密肋复合墙体水平承载力及抗侧刚度研究

密肋复合墙体是密肋壁板结构体系的主要受力构件之一,其受力特点与抗震性能是密肋壁板结构体系计算理论与设计方法研究的基础核心.通过对密肋复合墙体在水平低周反复荷载作用下的试验研究,分析墙体的水平承载能力及侧向变形性能.应用人工神经网络对密肋复合墙体的水平承载力及顶点侧移进行预测,平均相对误差为5.4%.提出了密肋复合墙体的抗侧刚度退化曲线和骨架曲线模型,并给出统一的表达式,为进一步的研究提供了基础.     

掺氢天然气干气密封启动特性研究

为评估天然气掺氢对管线压缩机轴端干气密封性能的影响,提出一种考虑阻塞效应的干气密封性能数值预测模型,分析了不同掺氢比下干气密封的静态特性和启动特性。首先,采用空气介质螺旋槽干气密封的气膜压力分布和开启力实验数据,验证了数值模型的可靠性;然后,针对GE PCL800机型天然气管线压缩机螺旋槽干气密封,分析了4种掺氢比(H₂体积分数分别为0、10%、20%、30%)和5种进口压力(4、6、8、10、12 MPa)对干气密封开启力、泄漏量和气膜刚度等静态特性的影响规律;最后,分析了4种掺氢比和5种进口压力下,转速、进口压力、平衡比和弹簧比压对干气密封启动特性的影响规律。研究结果表明：所提出的干气密封性能数值预测模型能够可靠预测高压差下干气密封出口阻塞效应及其对密封性能的影响;掺氢比对干气密封开启力、泄漏量和气膜刚度等密封静态特性影响较小;干气密封开启临界转速随掺氢比的增加而增大(掺氢比增加30%时,开启临界转速增大8.51%～16.90%),因此天然气掺氢增大了干气密封的开启难度,需设计合适的平衡比和弹簧比压以保证干气密封顺利开启。该研究结果可为掺氢条件下天然气管线压缩...     

以钢渣为粗集料的密断级配磨耗层沥青混合料设计及评价

以柳钢钢渣为粗集料,对钢渣的性能进行系统试验,采用骨架空隙填充法进行了钢渣密断级配沥青混合料的设计,并考虑到钢渣的外形结构特点,调整了钢渣沥青混合料设计和成型工艺参数.试验结果表明:所设计的沥青混合料各项性能指标均达到SMA技术要求.     

DF密封的三个状态

随着油膜轴承在冶金、重型机械行业的广泛应用 ,人们对油膜轴承密封的研究日益深入 ,ＤＦ密封是目前使用得最广泛、效果最佳的油膜轴承密封形式。详细分析ＤＦ密封的物理化学状态对ＤＦ密封的设计、制造及使用是十分必要的。1　自由状态ＤＦ密封是由特定配方复合的合成橡胶与骨架材料一起经模具加热、加压硫化而成。ＤＦ密封的硫化过程可分解为物理变化和化学变化两个过程。物理变化是橡胶材料在压力、热能作用下发生流动 ,充满形腔的过程。化学变化是橡胶线性高分子在热能、促进剂、活性剂的作用下 ,与交联剂反应 ,形成网状分子结构的过程…     

车用旋转轴唇形密封研究

从结构设计、材料性能、使用环境及安装注意事项等方面阐述了对唇形密封性能的影响因素,但对于其它因素像骨架参数设计、弹簧参数设计、生产工艺以及模具设计等方面也要求必须加以考虑,才能保证唇形密封的较长的使用寿命周期和优良的密封性能。     

采气井口气密封检测研究

采气井口是油气田开发的关键设备,现对其进行气密封性能检测,检验和控制质量,直接关系到安全环保和油气田资源保护。对采气井口水压密封检测和气密封性能检测进行总结,并结合超高压气密封检测装置研制情况,重点对如何建立高压气密封检测装置,如何进行水压密封检测和高压气密检测,以及提高采气井口气密封性能问题进行了探讨。     

密肋复合墙体双参数地震损伤模型研究

结合损伤力学的基本原理和密肋壁板结构的自身特点，采用刚度退化与规格化滞回耗能的非线性组合，提出了适用于密肋复合墙体的双参数地震损伤模型；通过对密肋复合墙体进行拟动力试验研究，分析了墙体的动力反应、滞回曲线和骨架曲线，确定了地震损伤模型参数；最后给出了密肋复合墙体在不同震害等级时的损伤指数范围和墙体三水准抗震设计的地震损伤目标建议．理论分析和试验结果表明：密肋复合墙体在遭受小震或中震后，具有稳定的水平承载能力及良好的耗能性能，在遭受大震后仍具有良好的抗倒塌能力．     

迷宫密封泄漏对小流量离心叶轮气动性能影响的研究

在考虑密封泄漏损失的情况下,对小流量二氧化碳离心叶轮进行了三维黏性计算流体动力学分析,对比了考虑密封泄漏前后的计算结果.在设计工况下,叶轮等熵效率下降了8.1%,表明对小流量离心压缩机性能及主流流动结构进行准确的数值预测,必须考虑密封泄漏.为了揭示密封泄漏对离心叶轮性能的影响,通过改变迷宫密封的间隙得到了不同的密封结构,并在设计工况、小流量工况和大流量工况下分别进行了数值分析.结果表明,在一定流量工况下,随着密封间隙的增大,密封泄漏损失系数近似线性增大,离心叶轮等熵效率随之近似线性地下降.     

基于力学分析的防烫防滑陶瓷碗具设计

基于力学分析对陶瓷碗具进行创新设计,使其防烫防滑兼有艺术性。利用传感器测量并统计得到被试者使用陶瓷碗具时指腹压力值,对手部与碗壁的接触点进行受力分析,得出防烫材料摩擦系数的模糊确定值。使用图像处理软件对实验图片进行处理得到人手在使用陶瓷碗具时与碗壁的接触面积,通过人机工程学尺寸百分位计算得出符合人手型的碗套设计尺寸。运用计算机三维建模、力学分析进一步优化设计方案并通过相关试验验证此设计方案的有效性,研究结果对防烫防滑的陶瓷碗具创新设计提供一定的参考和借鉴。     

橡胶黏弹性对橡胶O形圈密封性能的影响

运用Ansys软件对橡胶密封圈进行瞬态动力学分析,研究橡胶材料的黏弹性对橡胶密封圈密封性能的影响。利用APDL参数化语言施加位移载荷,模拟橡胶密封结构在常温下的压缩追随性能,并在此基础上研究了橡胶O形圈的截面直径、间隙张开量、间隙张开时间、压缩率和压力对密封圈密封性能的影响。通过观察O形圈上表面的接触压力随时间的变化,探索在考虑振动工况和材料黏弹性的情况下O形密封圈的设计依据。研究结果表明,密封圈截面直径越大,其回弹时间越长,回弹量越小,压缩率、内压及密封面接触压力越大,追随间隙波动能力和密封性能越好。     

纳米Fe3O4磁性复合丁腈橡胶用做中、高压轴封的研究

用混炼法制备纳米Fe3O4磁性复合丁腈橡胶,利用UTM摩擦磨损实验机进行摩擦磨损试验,用2206型表面粗糙度测量仪测试磨痕,用XY-I型橡胶硬度计测定邵尔A硬度.研究影响橡胶密封性能的一些因素、密封间隙与密封压力的关系等.结果表明磁性橡胶具有优良的抗磨减摩性能、自修复能力,提出一种新型的可用做中、高压或真空环境的纳米Fe3O4磁性丁腈橡胶轴封,提高轴封的压力应用范围.     

基于鲫鱼吸附原理的仿生吸盘设计与性能分析

针对现有仿生吸盘主要应用于干燥环境的现状,对鮣鱼吸盘吸附机理进行探究,运用仿生学原理和负压吸附原理,设计出一种椭圆状外形的仿生吸盘,并分别从吸附能力、摩擦抗阻能力和抗倾覆力矩能力三方面阐述各影响因素对吸盘吸附性能的影响。最后建立有限元仿真模型,利用ANSYS软件对仿生吸盘实体模型进行有限元分析,分析结果表明对鮣鱼吸盘的吸附性能起主要影响作用的是吸盘密封边的密封效果,而该密封效果与材料特性和接触面所受压应力直接相关。     

基于ANSYS Workbench的新型浮动式无骨架鞍形橡胶密封圈的有限元分析

针对天然气输送管线过滤器锁环式快开盲板密封应用,提出一种新型浮动式无骨架鞍形橡胶密封圈。采用ANSYS Workbench有限元分析软件进行参数化仿真分析,得到橡胶密封圈应力分布、变形情况和密封接触处压力分布,并重点分析了装配间隙处局部橡胶挤出状态。结果表明改进后密封圈的密封性能良好,橡胶变形及局部挤出现象得以改善。该型密封圈与原金属弹簧嵌入式鞍形密封圈相比,具有结构简单、制造经济、使用寿命长等特点。     

基于分段模型的深水压力作用下车门密封性分析

针对车辆装备服役环境特点,研究了某型车辆车门在深水压力作用驾驶车门的密封性。首先根据车门几何特点建立有限元建模,对于密封条模型,为了求解的收敛性,采用高效的分段建模方法,然后采用HAJIF软件对其进行了有限元非线性分析,得到了车门及橡胶密封条变形和应力值。研究结果表明：在车门顶部水压较小的地方,橡胶的密封性受水压影响较小,而在车门底部,水压较大的地方,接触状态变化明显,对密封性影响较大。该研究结果可作为密封条产品设计的参考依据,并为后续研发人员开发车门密封系统提供了一定的帮助。     

自封式封井器胶芯大变形分析

讨论了橡胶超弹性材料有限元分析的理论基础及计算方法，并测定了有限分析中丁晴橡胶的Ｍｏｎｅｙ材料常数，用有限元法对自封式封井器进行了大变形分析，得到了胶芯在各种工况下的变形及应力情况，讨论了胶芯尺寸对密封性能的影响，为胶芯的合理设计提供了必要的依据．     

塑料杯封口机的设计

设计了一种适用于杯装酸奶、果汁等的塑料杯封口机，该机采用弹簧支撑结构，实践证明，此设计是可行的。     

密封弧面半径对C形组合密封圈密封性能的影响

为研究密封副处弧面半径大小对密封圈密封性能的影响,通过ANSYS有限元软件数值仿真方法研究了氢化丁腈橡胶和三元乙丙橡胶两种材料组成的C形组合密封圈.介绍了两种材料的非线性以及ANSYS中描述这类材料特性的Mooney-Rivlin模型,然后简述了有限元模型的建立、接触对以及载荷的设置.根据仿真得出的云图和数据,分别从Von Mises应力、剪切应力和接触压力三个方面来考察密封副处的弧面半径对C形组合密封圈密封性能的影响及密封圈能否满足工作要求.结果表明:在不同弧面半径的参数下,密封圈都可以达到密封效果;在弧面半径较大时,由于Von Mises应力以及剪切应力都较大,增加了密封失效可能性;在弧面半径较小时,密封副处接触压力比较大,增大了密封圈的磨损率,减短其使用寿命.得出当密封弧面半径选择13 mm时,最大Von Mises应力和剪切应力比较小,密封副处的接触压力适中,此值较为合理.     

适用于裂缝-溶洞型喷漏地层的井下防喷器研究与测试

裂缝-溶洞型地层储集空间非均质性极强,在钻井时易发生井涌、井喷等事故。井下防喷器(blow out preventer, BOP)作为一种井下井控工具,当井涌或井喷等异常发生时,能够实现井下关闭钻杆内外环空于危险地层之上,保障井控安全。针对井下防喷器在裂缝-溶洞型地层应用时须满足大环空的密封要求,通过改进胶筒结构等关键部件,研制了以单段压缩式长胶筒作为密封单元的井下防喷器。防喷器的结构特点在于长胶筒以增加到40%的膨胀比例保证了间隙的密封性,经老化、冲刷后室内性能测试承压可达35 MPa。井下防喷器在整体性能测试中抗扭强度为36 100 N·m,抗拉强度为1 500 kN,满足正常工程应用要求。最后在裂缝-溶洞型地层区块中选取一口测试井进行功能性测试。测试结果表明,入井后防喷器坐封、解封功能均能实现,坐封过程中多次稳压正常,起钻后,整体部件功能正常,可靠性良好。     

不可压缩的修正Varga材料组成的矩形密封圈的径向振动

研究了由一类关于径向横观各向同性不可压缩的修正Varga材料制成的矩形橡胶密封圈在内表面突加的径向载荷作用下的振动与控制问题,得到了描述密封圈径向运动的非线性常微分方程。对于给定的材料参数和结构参数,通过数值算例求得了一个临界载荷。证明了当突加载荷小于临界载荷时,密封圈随时间的运动将是非线性周期振动;超过临界载荷时,密封圈随时间的增长将会无限增大,最终会被破坏。