组合式动密封结构摩擦磨损仿真及试验研究

发布时间：2024-06-14 02:46

　　组合式动密封结构具有密封性能优异、可靠性高、使用寿命长等特点,目前已成为航空航天密封装置中的关键零部件之一。然而,随着航空航天技术的快速发展,苛刻服役环境对其密封性能带来了严峻挑战,故研制高性能组合密封结构显得尤为重要。摩擦磨损是组合式密封结构失效的主要因素,近年来受到了应用单位和研究学者的重点关注。因此,深入研究组合式动密封结构的摩擦磨损特性及其机理,可为提高航空航天装备的使用性能和服役寿命奠定基础。本文以典型的VL型组合式动密封结构为研究对象,采用理论分析、数值仿真和试验研究相结合的方法,开展了复杂工况下组合式动密封结构及其材料的摩擦磨损特性研究。首先,建立了密封材料的摩擦理论预测模型。采用有限元方法,建立了典型组合式动密封结构的二维模型;基于此,提出了宏观、微观压长比的密封性能评价方法;采用粘附理论和迟滞理论,建立了橡胶滑动过程的摩擦力理论模型。基于此,对橡胶滑动摩擦力进行了分析,为橡胶密封材料摩擦机理研究奠定理论基础。其次,开展了复杂工况下密封材料的摩擦磨损特性试验研究。建立了可用于不同温度下密封材料摩擦磨损特性试验的平台;基于此,研究了滑移速度、载荷、温度等因素对EPDM及P...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1航空液压作动器及密封结构实物图

本课题来源于中国航空发动机集团北京航空材料研究院的合作项目。组合式动密封结构具有承载能力强、密封可靠性高、使用寿命长等优点，已逐步取代单一材料或单一形状的密封结构，成为密封装置中一类重要的通用基础元件[1]。特别是在航空航天领域，组合式密封结构虽然用量不大，但却是直接影响高端设备....

图1-2滑动摩擦接触模型

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文载荷之间的确切关系。后来，一些学者还将其应用到冲击动力学的研究特性分析、裂纹分析[19]，流体分析[20,21]等，研究对象也从轴承[22]等，延封材料。Qiu等[23]基于Hertz接触理论建立了歪斜滑动接触模型，并深入研究了表局部滑移角的影....

图1-3摩擦接触条件的Hertz接触分布

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文载荷之间的确切关系。后来，一些学者还将其应用到冲击动力学的研究特性分析、裂纹分析[19]，流体分析[20,21]等，研究对象也从轴承[22]等，延封材料。Qiu等[23]基于Hertz接触理论建立了歪斜滑动接触模型，并深入研究了表局部滑移角的影....

图1-4G-W接触模型

图1-4G-W接触模型[27]和切向负载。Etsion[29]建立了粗糙表面弹塑性接触的静摩擦预现象对静摩擦的影响规律。李兵[30]和李媛等[31]采用表面微凹7%、14%、21%、28%的试件，研究了粗糙表面织构对线接擦特性的影响规律。刘烨等[32]利用基于统计理论的微....

本文编号：3994029