面向磁流体增强的骨架结构微成型设计及回弹特性研究

为提高磁流体密封液膜的刚度和抗压力性能,设计一种应用于磁流体密封的翻边Z型增强骨架,该骨架由软磁金属薄板微成型冲压而成。对软磁金属电工纯铁和无取向硅钢进行单向拉伸试验,得到2种材料的应力应变曲线。利用幂硬化准则对Z型骨架成型回弹特性进行理论分析,确定影响回弹的主要因素为材料参数、厚度、弯曲半径、开孔宽度等。利用有限元软件对成型回弹过程进行仿真,应用因素水平分析,以残余应变和最大回弹量为指标,分析板胚厚度、弯曲半径、开孔宽度对回弹的影响。仿真结果表明:在研究的范围内通过增大板胚厚度、减小弯曲半径、减小翅片宽度能有效降低骨架回弹;当厚度为0.3 mm,弯曲半径0.3 mm,翅片尺寸为2 mm×1 mm时骨架成型回弹量最小,运用硅钢材料比纯铁具有更小的回弹量。研究结果对软磁金属的微成型冲压及磁流体密封复合材料设计提供了参考。

软金属密封结构密封性能数值仿真研究

针对液氧煤油发动机管路中广泛应用的软金属密封结构,采用单边接触模型和材料弹塑性模型相结合的方法,通过有限元软件Nastran隐式非线性模块对其进行数值仿真。得到并分析了结构应力、位移及接触应力等相关参数。结果表明,软金属密封结构在45 MPa内压下,结构强度满足使用要求,密封面接触应力大于300 MPa,密封安全系数大于1.67。

高压补燃液氧/煤油发动机弹性金属密封技术探讨

讨论了弹性金属密封的弹塑性密封机理,回顾了国内外低温液体火箭发动机弹性金属密封技术的发展历程。结合高压补燃液氧/煤油发动机的工作特点,分析了发动机管路静密封所采用的Э形弹性金属密封、K形弹性金属密封、碟形弹性金属密封以及软金属密封的密封特性,从密封结构设计、密封材料选择、预紧载荷控制以及加工制造工艺四个方面总结并提出了影响高压补燃液氧/煤油发动机弹性金属密封性能的技术要点。针对当前国内高压补燃液氧/煤油发动机弹性金属密封的理论研究及工程应用现状,建议加强弹性金属密封技术的基础理论研究,完善弹性金属密封的结构设计方法并进行相应的预紧力偏差设计研究。

极高真空环境下软金属刀口密封研究

密封是保证航天器发射、运行可靠性及寿命的关键环节之一,随着月球及深空探测技术发展需求,迫切需要解决在极高真空环境下设备的密封技术。本文根据空间环境的适应要求,研制设计一种采用软金属合金作为填料,多层密封材料配合的密封技术。对照空间环境密封漏率指标要求,对密封材料种类、成分配比、微观结构、刀口和预紧力等关键参数进行了分析和实验研究,在高真空条件下通过实验测试了软金属材料密封装置漏率情况和温度环境的稳定性。实验结果表明,软金属材料和基体材料匹配良好,刀口结构密封装置在高真空环境下的漏率小于5×10-11 Pa·m3/s,高低温度循环后漏率稳定,可以满足未来航天器在极高真空环境下的长期稳定可靠密封使用要求。

柔性石墨缠绕垫片与柔性石墨金属齿形垫片密封影响因素正交试验及模拟对比

采用正交试验设计和有限元模拟方法,研究螺栓预紧力、压力和温度对柔性石墨缠绕垫片与柔性石墨金属齿形垫片密封性能的影响,研究对比两种垫片所使用螺栓预紧力范围大小。结果表明:与柔性石墨缠绕垫片相比,柔性石墨金属齿形垫片可在更大的螺栓预紧力范围下使用,降低了螺栓安装难度。研究对比两种垫片在高温压力波动工况下,应力和变形的变化趋势,结果表明:相比柔性石墨缠绕垫片,柔性石墨金属齿形垫片更适用于压力波动工况,而柔性石墨缠绕垫片更适用于温度较苛刻工况。

高真空密封技术的工艺研究

探索月球、火星及其他行星时,采用软金属铟银合金进行高真空密封成为采样密封的最佳选择。高真空密封技术的工艺具有易实现、高适应、高密封的特点。通过工艺试验解决密封材料的成分比例、刀口的构型和加工精度、刀口的刃入深度等关键技术,达到了航天应用的技术要求,能够适应恶劣的高真空、高辐射、高低温等空间环境。

HG-220/100-I型锅炉水平顶板炉墙密封技术

阐述了HG-220/100-I型锅炉水平顶板炉墙结构特点,并对其关键密封点进行了施工。采用金属密封、软密封技术,可以有效地减少漏灰、漏风点、使炉墙外表面与环境温差、散热密度、粉尘含量及漏风系数均在允许值范围内,从而提高了锅炉热平衡效率,保证了锅炉运行时的经济性。

双锥环在预紧过程中密封问题的解决方法

以某蓄能器为例对双锥密封在实际应用中的问题作了分析,查出了密封不严的原因。

泥浆闸阀

介绍了泥浆闸阀的工作原理和结构特点。该阀已获国家实用新型专利证书(证书号:ZL 2004 2 0024851.1)。