基于流体渗压的气密封检测工具胶筒密封性能研究

针对3■气密封检测工具胶筒的密封性问题,基于流体渗压原理,利用有限元法建立了胶筒及与之接触部件的几何模型和接触关系,以胶筒实际所受载荷顺序,先后施加了胶筒坐封载荷和流体渗透载荷,以此为分析步,设计正交试验,计算了不同结构参数组合下胶筒的压缩密封情况,优选出了最佳尺寸胶筒,并对优选胶筒和配套使用的3?"气密封检测工具进行实物加工后,进行了胶筒密封承压能力试验,试验结果显示,所设计的胶筒至少满足10 MPa以内的密封性检测要求,研究表明,基于流体渗压原理的有限元法分析方法可初步模拟得到实际坐封载荷下胶筒的极限环空密封压力。研究方法为气密封检测工具胶筒结构设计和胶筒密封性能研究提供了新的思路。

胶筒大变形仿真分析及结构尺寸参数优化

针对气密封检测工具胶筒在大变形下的接触密封问题,以31/2"气密封检测工具胶筒为研究对象,分别采用网格重构、自动稳定和准静态分析三种分析方法,模拟了工具胶筒在50MPa载荷下的接触密封情况,并设计正交试验,通过极差分析得出了胶筒的最佳结构参数组合。研究表明,对于橡胶的大变形分析,网格重构法的计算结果较准确,胶筒尺寸参数对胶筒外侧接触应力最大值的影响顺序为:外径>内径>高度,最优尺寸组合为外径72mm、内径36mm、高度120mm。研究成果对应用有限元软件求解橡胶大变形工况下的密封性能和胶筒结构设计具有重要参考价值。