管路锥形密封结构的稳健设计

发布时间：2020-10-29 22:05

　　 密封技术广泛应用于工业、农业、国防等各个方面,寻求有效的密封装置已成为密封领域设计工程师的主要课题。本文在给出相关细径管路锥形密封结构密封条件的基础上,利用有限元分析软件ANSYS,分析管路锥形密封结构设计参数对密封性能的影响,运用稳健设计方法,获得了锥头—锥孔密封结构稳健的设计参数组合。 首先,本文依据密封机理,根据管路锥形密封结构的使用要求,在原理试验的基础上,给出了管路锥形结构密封副密封性能的判据——密封条件,为有限元数值模拟计算提供了前提。 其次,通过单因素的有限元分析,得到了管路锥形结构密封副的主要设计参数与满足密封条件的轴向预紧力、结构承载时最大Von Mises应力的关系曲线,获得了其主要设计参数的取值范围。 最后,运用二阶响应面设计理论,在有限元数值模拟正交试验的基础上,对锥头—锥孔密封副结构分别建立了以满足密封条件的轴向预紧力和最大等效应力为响应的关于各主要设计参数的二阶响应面模型,并利用遗传算法和多目标优化方法对响应面模型进行了优化求解,得到了密封结构稳健的设计参数组合。
【学位单位】：中国工程物理研究院
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2009
【中图分类】：TH136
【部分图文】：

从力学模型看，管路锥形密封连接结构属于面一面摩擦接触组合密封连接结构，其结构和受力具有轴对称性，因此，有限元计算模型简化为轴对称模型。两种结构的有限元网格模型见图3.1，密封接触面处网格较密，该处网格边长控制在0.llnln。a)锥头一锥孔b)球头一锥孔图3.1管路锥形密封结构有限元网格模型
【引证文献】

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本文编号：2861521