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高溫基線密封編織彈簧管的建模與仿真

巴全坤; 王維民; 姜鑫; 張登鵬 高端機(jī)械裝備健康監(jiān)控與自愈化北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 北京化工大學(xué); 北京100029
  • 高溫基線密封
  • 編織彈簧管
  • pierce線圈模型
  • 參數(shù)化建模
  • 有限元仿真

摘要:為了研究高溫基線密封中的編織彈簧的回彈特性,參照Pierce線圈模型對(duì)編織彈簧管進(jìn)行參數(shù)化建模。采用有限元軟件對(duì)編織彈簧管進(jìn)行靜力學(xué)仿真,對(duì)比有限元計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),接觸面摩擦因數(shù)為0.1時(shí)仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好。彈簧剛度對(duì)線徑十分敏感,回彈力與線徑呈現(xiàn)非線性高次關(guān)系。增加編織線股數(shù),彈簧剛度會(huì)成倍增加。溫度在低于600℃時(shí)對(duì)彈簧剛度的影響較小,在高于600℃后,彈簧剛度隨著溫度升高快速下降。通過S-N曲線計(jì)算編織彈簧管在650℃時(shí)的最低疲勞壽命高于密封設(shè)計(jì)要求。研究結(jié)果表明,在編織彈簧管的設(shè)計(jì)要求的前提下,環(huán)密度為0.05、線徑為0.32mm、雙線編織的編織彈簧管具有較好的性能。。

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宇航材料工藝

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