弹簧结构参数对赋能型金属C形环力学行为及密封性能的影响

为研究核电站上赋能型金属C形环的内置弹簧圈的结构参数对密封性能的影响，建立C形环三维弹塑性有限元分析模型，通过实验验证该理论模型的可靠性，并分析弹簧结构参数（包括簧圈节距、簧丝线径和弹簧中径等）对C形环力学行为和密封性能的影响。结果表明：对于百万千瓦级核反应堆压力容器用金属C形密封，其簧圈节距、簧丝线径和弹簧中径分别控制在1．9-2．0mm、1．7-1．8mm和8．3-10．7mm范围内时可保证C形环具有较好的密封性能；气密性实验验证上述结果的正确性，同时C形环压缩变形后密封面较平整，表层无裂纹、局部脱落或起皮等不良现象，满足工程使用要求。

金属C形环力学性能及密封特性分析

弹簧加强金属C形环是一种性能优良的静密封元件,为研究结构对C形环力学性能以及密封面接触特性的影响,建立弹簧加强金属C形环三维仿真模型,采用有限元方法分析C形环的压缩回弹特性。仿真结果与压缩回弹实验结果一致,验证了理论模型的正确性。分析C形环密封面上接触区域和接触压力的变化规律,讨论C形环结构对密封特性的影响。结果表明:在相同的载荷下,C形环卸载时的接触区域比加载时的大,表明在卸载阶段C形环在更低载荷下即可维持同等密封效果;螺旋弹簧使C形环具备良好的回弹性能,能更好地应对使用工况的波动;银层使法兰与密封环的接触界面实现良好密封,合金层起保护银层和平稳传递接触力的作用。