叶片密封接触压力的数值模拟和有限元分析

发布时间：2017-09-25 20:32

  本文关键词：叶片密封接触压力的数值模拟和有限元分析

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【摘要】：叶片密封直接决定叶片式液压摆动油缸的泄漏，影响油缸叶片密封接触压力的大小。叶片密封与被密封元件之间产生接触压力，阻止被密封流体通过。叶片密封接触压力的大小及其分布状况是决定密封性能的重要因素。 本文以框形叶片密封为研究对象，主要进行了以下的研究。 （1）基于叶片密封的接触压力和润滑摩擦理论，分析了叶片式液压摆动油缸的密封机理，制定了叶片密封材料的选择模式。 （2）建立了叶片式液压摆动油缸叶片密封的接触压力数学模型，分析叶片密封径向区、轴向区的接触压力，探讨初始预压缩量、密封圆角和密封油压等参数对接触压力的影响。 （3）以大型有限元软件Abaqus为工具，建立了线性材料叶片密封接触的几何模型，模拟了叶片密封预压缩条件下的密封面接触压力与变形。与数值模拟结果对比发现，接触压力分布曲线吻合较好，验证了数学模型的合理性。 （4）模拟了非线性材料的叶片密封接触应力，与线性有限元结果对比，发现两者吻合相当好，，这证明了在特定条件下对材料模型进行线性简化的可行性。 本文研究工作对于认识叶片式液压摆动油缸密封接触压力的分布、影响因素和油缸的设计起到一定的理论参考作用。
【关键词】：叶片密封 密封机理 接触压力 弹性体 有限元
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH136
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 课题的提出及研究意义8
• 1.2 国内外研究现状8-11
• 1.3 本课题的研究内容11-12
• 第二章 叶片密封的密封机理12-21
• 2.1 叶片密封概述12-13
• 2.2 叶片密封的接触压力理论13-16
• 2.3 叶片密封接触面的润滑摩擦理论16-18
• 2.4 叶片密封的材料性能与选择模式18-21
• 第三章 叶片密封接触压力的数值模拟21-35
• 3.1 密封径向区的接触压力21-33
• 3.1.1 密封径向区的接触压力建模23-25
• 3.1.2 密封径向区的接触压力分布25-27
• 3.1.3 密封径向区接触压力分布的影响因素27-33
• 3.2 密封轴向区的接触压力33-35
• 3.2.1 密封轴向区的接触压力建模33
• 3.2.2 密封轴向区的接触压力分布33-34
• 3.2.3 密封轴向区接触压力的影响因素34-35
• 第四章 叶片密封接触压力有限元分析35-43
• 4.1 叶片径向区的接触处压力分析35-38
• 4.1.1 密封径向区的几何建模35
• 4.1.2 边界条件35-36
• 4.1.3 密封径向区接触压力的有限元分析36-38
• 4.2 叶片密封轴向区的接触压力分析38-39
• 4.2.1 密封轴向区的几何建模38
• 4.2.2 边界条件38
• 4.2.3 密封轴向区接触压力的有限元分析38-39
• 4.3 非线性材料模型时的有限元分析39-41
• 4.4 有限元分析与数值模拟结果对比41-43
• 第五章 全文总结与展望43-44
• 5.1 全文总结43
• 5.2 展望43-44
• 参考文献44-47
• 攻读硕士学位期间的主要成果47-48
• 致谢48-49
• 详细中文摘要49-51
• 详细英文摘要51

【参考文献】

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本文编号：919476