金属垫圈密封性能的研究及法兰连接系统的整体分析

对金属垫圈的密封性能进行了广泛的试验研究，测定了垫圈预紧密封比压参数ｙ和垫圈系数ｍ值，并与ＡＳＭＥ规范值进行了对比。采用ＡＢ试验方法，对垫圈的典型密封特性进行了研究。此外，通过对法兰连接系统的整体分析，得出了从安装状态到操作条件下螺栓载荷的变化规律。在上述基础上，讨论了一种新的密封设计方法，并给出有关计算式。     

法兰连接的密封设计方法

在法兰连接的密封设计中，ＡＳＭＥ规范的方法已不适应现代工业的要求，本文详细介绍了由ＰＶＲＣ提出的ＡＢ试验对试验数据进行处理的方法。文中对ＰＶＲＣ推荐的密封设计方法进行了评述。在此基础上提出另一种新的密封设计方法。该方法考虑了垫片材质，密封形式，介质压力，温度，蠕变松弛，紧密性要求等因素，实际应用证明，比较符合工程实际。参考国外资料并结合我国实际，推荐了法兰密封的紧密性等级。     

常温下新型齿形组合垫片密封性能的试验研究

研究了齿形组合垫片的主要性质，包括热片的密封性和设计参数（m,y) 的计算，讨论了垫片覆层的种类，尺寸以及操作条件对其密封性的影响，研究结果表明，齿形组合热片具有良好的使用性能，可以较广泛地代替单一齿形垫片。     

螺栓法兰连接的金属透镜垫的自紧能力分析

分析了螺栓法兰连接的金属透镜垫在预紧状态和工作状态下的变形情况,以及透镜垫与螺栓法兰的变形协调关系,将金属透镜垫与螺栓法兰刚度引入透镜垫法兰连接的力学计算中,推导出了金属透镜垫自紧系数计算公式,结果表明金属透镜垫自紧系数与金属透镜垫及螺栓法兰刚度有关.采用Hertz接触理论推导出了关于透镜垫密封接触环中心最大接触压力的螺栓法兰预紧载荷与工作载荷计算公式.通过接触力学实验验证了公式的正确性,为水下密封工程中较大直径透镜垫的设计提供参考依据.     

内置弹簧金属C形密封环密封性能有限元分析

针对新型内置弹簧金属C形密封环在高压管道法兰密封上的应用条件,采用ANSYS有限元软件建立三维仿真模型,并通过相关实验验证本文理论模拟方法的可靠性;基于仿真结果分析了C形密封环压缩-回弹性能和密封环相关参数对密封性能的具体影响。结果表明：对于管道密封环,其压缩率、合金包覆层厚度、弹簧丝直径和弹簧匝外径分别在20%~25%、0.25~0.30 mm、0.60~0.70 mm和4.0~4.2 mm范围内时,密封环具有良好的密封性能。     

高温法兰连接系统的故障树分析

由于过程工业装置正向着大型化、高参数方向发展,长期在高温高压下服役的关键设备和管道,法兰连接系统泄漏失效引发事故的潜在危险性日益增大。为了分析高温法兰系统失效原因,将法兰连接系统的泄漏失效作为顶事件,分析引起泄漏的各种可能因素,建立故障树。并由故障树底事件构成的最小割集求出底事件的结构重要度。该方法可对现役法兰连接系统进行失效预测和泄漏预防,为高温法兰连接系统的可靠性分析提供指导。     

螺栓法兰连接模糊故障树分析

根据螺栓法兰连接系统的模糊性、连接系统的主要故障及其失效原因,建立以连接系统泄漏失效为顶事件的故障树.依据模糊集理论,基于基本事件发生概率的三角模糊分布,对所建立的故障树进行了模糊分析.采用Fussel算法得到了顶事件的最小割集,求取了顶事件的模糊概率及不同置信水平下顶事件的隶属函数;将模糊重要度中值分析法引入螺栓法兰连接系统的故障树分析中,获得了顶事件最小λ截集水平下的各基本事件的模糊重要度,得到影响连接系统泄漏失效行为的重要因素,并给出相应的泄漏预防与控制策略.     

菱形孔密封环端面密封性能分析

针对密封端面开有等深大菱形孔的液体润滑密封环,采用有限元法求解其等温及层流不可压缩二维Reynolds方程,并通过求解密封环的力平衡方程,分析了在不同操作工况下,大菱形孔端面密封的平衡膜厚、泄漏率和液膜刚度等密封性能参数随孔深、半长轴长度、孔列数变化的规律.结果表明:在分析范围以内,当大菱形孔开孔深度d1=3.5~5.0μm、密封端面大菱形孔的半长轴长度a处于1.2~1.8mm、沿密封端面周向对称分布的菱形孔列数N=165~195时,大菱形孔端面密封的液膜稳定性和密封性能较好.     

垫片含缺陷钢制螺栓法兰结构密封性仿真分析

以法兰-螺栓-垫片组成的螺栓法兰连接系统为研究对象,利用ABAQUS软件构建该模型中的连接件整体和各个部件,进行不同工况下,垫片有无缺陷时螺栓法兰连接系统紧密性的应力及接触分析.结果表明：螺栓预紧力、介质内压和外加弯矩载荷都会对螺栓法兰连接的密封性产生影响;当垫片存在缺陷时,缺陷的尺寸和存在的位置会改变垫片接触应力的分布,缺陷深度越大,密封效果越差.     

组合填料密封压电测量与密封性能试验研究

根据压电测量的基本原理。制作了压电薄膜传感器，对装配条件下三种填料１５种组合形式的轴向压力和侧向压力的分布进行了测试，在此基础上，对动态条件下的密封性能进行了试验研究，通过对不同组合形式进行分析、比较，找出了影响组合填料密封性能的一般规律，提出了组装填料的匹配原则。     

用光弹性法探讨石油套管螺纹连接的强度和密封性能

应用光弹性方法，探讨石油套管螺纹连接部分的应力分布及密封性能。采用两种不同锥度模型模拟轴向拉伸、轴向尺寸过盈和径向尺寸过盈等多种载荷，研究了由此组合成不同工况下的应力分布规律、齿的接触压力以及施加不同尺寸过盈对螺纹连接部分的强度和密封性能的影响，结果表明，增大螺纹锥度，有利于提高强度，但对密封性能不利；从密封效果考虑，施加径向尺寸过盈明显优于施加轴向尺寸过盈。     

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。     

密封填料的粘弹特性及其力学模型

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特性的基础上,建立了反映密封填料粘弹特性的力学模型,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(尤其是动态特性)优良的密封填料。     

不锈钢O形环垫的密封性能试验研究

在刚性试验架上对不锈钢Ｏ形环垫进行了常温机械性能和密封性能研究，发现在线密封比压与紧密系数关系图中，Ａ部分曲线上有两个转折点Ｋ＿１和Ｋ＿２，提出实际工况下绕密封比压值应小于Ｋ＿１点的比压值。得到了泄漏指数ａ的试验值。虽然不锈钢Ｏ形环垫的回弹性能不好，但线密封比压与紧密系数图中Ｂ部分曲线的斜率很大（１０００以上）．分析了表面镀银对密封性能的影响，试验还发现，不锈钢Ｏ形环垫的厚径比不宜小于１／８。     

机械密封的失效模式与临界平衡比的计算

介绍了与机械密封面积比（平衡比）有关的几种主要失效模式，如密封面开启失效、早期磨损、干运转、热裂、疱疤、相态失稳、倾斜失稳、液膜失稳、液膜破裂、汽化和丧失密封性等，并提出了考虑主要失效现象的临界平衡比公式。根据临界面积比的大小，可以判断所选用的机械密封平衡比是否合理；并进一步来确定该机械密封的合适面积比，给出了计算实例，计算结果可供机械密封设计时选用。     

固井规划系统目的分析及套管柱优化设计模型

根据系统工程的理论对固井工程规划系统结构进行了分析，建立了固井规划系统的目的分析程序．该程序是将固井规划过程定义为一个完整的系统，它具有一般系统的整体性、相关性、目的性和对环境的适应性等属性．该系统按其功能可分解成５个子系统，对每个子系统可以建立计算模型。文中以套管柱优化设计为例讨论了子系统的建模过程．     

电力系统可靠性指标的灵敏度分析

灵敏度分析是电力系统可靠性分析中的重要一环。传统的递推法在进行灵敏度分析时需针对不同的系统和机组参数作大量重复计算,花费很多的计算时间并占用大量存储单元,使实际应用受到限制。本文基于Gram-darlier展开式和Edgeworth展开式,直接给出了系统可靠性指标对系统负荷和机组参数的偏导数解析表达式,计算简单方便,有广泛应用前景。文中给出了推导过程和LOLE,EENS,F三个基本指标的一、二阶偏导数,具体应用将另文讨论。     

单点系泊系统动力响应分析

分析了单点系泊系统在我国海洋石油开发中的应用．通过简化，得出了单点系泊系统的力学模型；根据拉格朗日方程．导出了单点系泊系统（多点系泊浮筒－单点系泊缆－油轮）的运动方程式；分别分析了浮筒与油轮受到的海浪力、阻尼力以及锚链的系泊力．最后给出了运动方程式及求解方法．     

奇点分析和非线性系统的动力学行为

介绍了有关微分方程的奇点性质和结构与方程解的特性之间关系的一些研究结果,以及用Painlev(?)判据来检验微分方程可积性的方法。当将此判据用于非线性漂移波方程时,发现相容性条件不满足,从而说明该方程不是完全可积的。