自緊式金屬U形密封環(huán)的泄漏和振動(dòng)特性分析.pdf

1、自緊式金屬U形密封環(huán)以其密封壓力高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、減振效果好的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于航天等領(lǐng)域，但已有研究較少。針對(duì)密封效果好、抗振能力強(qiáng)的自緊式金屬U形密封環(huán)的結(jié)構(gòu)完整性、泄漏特性和振動(dòng)性能展開了系統(tǒng)的研究。
　　針對(duì)結(jié)構(gòu)改進(jìn)的自緊式金屬U形密封環(huán)，建立了力學(xué)性能數(shù)值分析模型。分析了預(yù)緊和操作工況下密封環(huán)的內(nèi)部應(yīng)力和接觸壓力分布和特點(diǎn)。與其他典型自緊金屬密封環(huán)對(duì)比。并分析了操作參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)力學(xué)性能的影響，得到了不同參數(shù)條件下具有較優(yōu)力

2、學(xué)性能的U形密封環(huán)結(jié)構(gòu)。
　　建立適用于自緊式金屬U形密封環(huán)的泄漏分析模型，得到影響密封泄漏率的因素。從泄漏性能的角度分析了結(jié)構(gòu)和操作參數(shù)的影響，得到各個(gè)參數(shù)對(duì)泄漏率的影響。基于泄漏分析模型建立了密封環(huán)的設(shè)計(jì)方法，并與PVRC法進(jìn)行了對(duì)比，算例驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方法的準(zhǔn)確有效。
　　建立自緊式金屬U形密封環(huán)的模態(tài)和動(dòng)力響應(yīng)分析模型，分析密封環(huán)的振動(dòng)特性及操作參數(shù)和密封環(huán)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其振動(dòng)性能的影響。在承受相同載荷情況下，密封環(huán)變形幅值

3、遠(yuǎn)大于法蘭變形幅值，響應(yīng)也快于法蘭，保證振動(dòng)工況下密封可靠;增加內(nèi)部支撐可以有效地提高結(jié)構(gòu)的抗振效果。
　　建立自緊式金屬U形密封環(huán)和其他幾種典型自緊金屬密封環(huán)的試驗(yàn)測(cè)試裝置。試驗(yàn)驗(yàn)證了不同自緊金屬密封環(huán)的力學(xué)性能、泄漏性能和振動(dòng)特性。同樣條件下自緊式金屬U形密封環(huán)的泄漏率較低，具有較好的可壓縮量、預(yù)緊力、自緊效果、較小的剛度及較大的壓縮回彈量。驗(yàn)證了壓力對(duì)泄漏率的影響及金屬U形密封環(huán)受變載荷后變形振幅穩(wěn)定更快，具有較好的耐振性能