基于Ansys的封隔器密封胶筒性能优化

发布时间：2021-03-05 00:31

　　封隔器密封胶筒在井下实际应用中力学特性复杂,同时需要承受高温高压饱和水蒸汽的强腐蚀作用,故对胶筒材料性能的要求异常苛刻。为改善密封胶筒的结构稳定性及高温高压水耐腐性,以密封胶筒为研究对象开展有限元仿真分析,通过胶筒结构参数、界面摩擦性能和材料特性等因素对其力学特性及密封性能影响规律的比较,提出软硬质材料多层堆叠及环端面金属包覆结构以实现性能优化。仿真结果表明,优化后的结构改善了密封胶筒肩部的挤出现象,增大了接触区域的密封效果,同时阻挡了高温高压水对胶筒的腐蚀。 

【文章来源】：润滑与密封. 2020,45(08)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

密封胶筒实物

实验设备采用天鼎公司的万能材料试验机,如图2所示,其配有计算机操作控制软件以实现载荷与位移的实时监测以及压缩回弹数据的导出。该试验机可以进行金属、非金属、复合材料及制品的拉伸、压缩、弯曲、剪切、撕裂、剥离等物理性能试验,其技术参数如表1所示。

将胶筒平整地置于环空实验腔内部承压座,保持同心对正;移动上压杆使压套接近但未接触胶筒;选择较小的加载速度(0.2 mm/min)控制压套向下自动加载,同时观察计算机操作界面的“载荷”示数,示数为“零”时停止加载并进行“清零”操作;选择相应的压缩回弹模块和加载速度(0.5 mm/min),通过设定位移以控制压缩量,并在到达最大加载位移后保持1 min;选择卸载速度(0.4 mm/min),通过设定载荷以控制上压杆动作恢复,并在到达零载荷时停止实验,保存压缩回弹数据,其压缩回弹曲线如图3所示。将压缩回弹实验测试结果通过Ansys的YEOH三参数模型进行拟合,得到不同硬度胶筒的材料参数如表2所示。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3064226