高温超高压下Y形密封结构的有限元分析.pdfVIP

2013年 7月 润滑与密封 July2013 第38卷 第7期 LUBRICATION ENGINEERING V0l_38No．7 DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2013．07．015 高温超高压下Y形密封结构的有限元分析 樊 星 鲍延年 赵 维 (中国工程物理研究院化工材料研究所 四川绵阳621900) 摘要：采用ABAQUS软件建立温等静压成形成套设备的Y形密封结构 (橡胶圈和金属环)二维轴对称模型，模拟 Y形密封结构的装配、加温以及加压等工况；考虑密封结构材料参数随温度变化的情况下，对密封结构在各工况下的热 结构耦合进行计算，得到Y形密封结构温度场和应力场的分布规律，并进行试验验证。分析和试验结果均表明Y形密 封结构能实现高温超高压下的密封。该Y形密封结构已用于温等静压成形成套设备的研制。 关键词：Y形密封；高温；超高压；密封结构 中图分类号：TB42 文献标识码 ：A 文章编号：0254—0150 (2013)7—071—4 FiniteElementAnalysisofY．shapeSealStructure underHighTemperatureandExceedingHighPressure FanXing BaoYannian ZhaoW ei (InstitutesofChemicalMaterials，ChinaAcademyofEngineeringPhysics，MianyangSichuan621900，China) Abstract：Two-dimensionalaxisymmetricmodelofY-shapeseal structureusingin isothermal and isostaticpressing moldingequipmentwasbuiltbyABAQUStosimulatetheassembling，heating，pressurizingandsomeotherworking conditionsofY—shapeairproofsturcture．Heat—sturcturecouplingcalculationsofthissealingstructurewereimplemented whenconsideringthevariationofthematerialparametersofsealsturcturewithtemperature，thedistributionof temperature andstressfieldsofY-shape seal sturcturewasobtained and theseresultswerevalidated bythetests．Theresultsof simulationandtestsshow thattheY-shapesealsturcturecanrealizetheseal ofhightemperatureandexceedinghigh pressure．ThisY—shape sealsturcture hasbeen used in the developing ofisothemr al and isostatic pressing molding equipment． Keywords：Y·shapeseal；hightemperature；exceedinghighpressure；sealsturcture 温等静压成形成套设备的工作温度最高为 300 被应用于高温高压容器的密封，在温度较高的工况 ℃，工作压力最高为200MPa。为了实现温等静压成 下，这种力学行为涉及热固耦合的有关理论。 形成套设备在高温超高压情况下的密封，其密封通常 近年来 ，学者们通过有限元法、无网格法等对航 采用Y形密封结构。Y形密封是一种组合式动密封， 空航天领域的一些热固耦合问题进行了研