将O形密封圈橡胶件置于高压反应釜内,充入CO2加压、稳压再泄压进行气体快速减压橡胶失效实验。实验结果表明,随着压力、减压速度和截面直径的增加,橡胶试样体积膨胀率增大,甚至发生破裂失效;扫描电镜分析表明:橡胶试样内存在大量微孔、颗粒夹杂等缺陷,并在减压过程中膨胀、破裂,产生初始微裂纹。同时,明确了气体快速减压时橡胶的失效机理和影响因素。

O形密封圈是叶片减振器的易损件,结合叶片减振器的性能及O形密封圈的结构特性,利用非线性的有限元力学分析方法对叶片减振器静密封O形密封圈结构进行建模、计算,完成O形密封圈的选型,结构设计以及优化其结构参数,提高叶片减振器静密封性能,确定叶片减振器静密封性能失效的准则,为叶片减振器密封圈优化设计与性能研究奠定基础。根据叶片减振器的实际工作压力,对O形密封圈的应力进行了仿真,结果准确可信,并通过实车实验的可靠性考核,证明了利用有限元设计静密封结构的方法可行。

借助于有限元软件MSC.MARC建立了某推进系统密封结构中辅助密封圈的二维轴对称模型,分析了该结构在安装和使用时的接触变形、接触面上的接触应力分布等,并与实际工况及前期的研究成果进行了对比。初步确定了O形密封圈及挡圈的易失效区域,验证了其接触面上的接触应力随介质压力的增加而增加的结论。研究结果表明,加有单侧挡圈的O形密封圈不但密封性能好,而且能有效防止密封圈的挤出。此分析可为承受高压的辅助密封圈的结构优化设计提供一些理论基础。

为了评价GIS常用三元乙丙、丁腈、氯丁橡胶O形圈性能的优劣,在相同试验条件下笔者对3种橡胶进行了试验。通过试验结果分析,给出了3种橡胶力学性能、耐受热老化和天候老化性能、耐受液体浸渍性能和低温性能的优劣排序,可以作为GIS厂家技术人员优选O形圈的参考。

在光学仪器结构中使用O形橡胶密封圈 ,具有减少光学零部件压紧附加应力、紧固、防松、密封等功能 ;据实际情况巧用它 ,可简化结构、提高标准化程度、减少工序、降低成本。论文介绍了几种应用型式及相应的设计参数。把O形橡胶密封圈应用于光学仪器设计中有一定的推广价值 ,尤其是文中推介的低、中倍显微物镜的简化结构很有希望能进一步发展成为光学仪器新的典型结构。

介绍在两个互相配合的锥面上使用0形密封圈的结构设计与计算。

首先利用商业有限元软件ABAQUS建立了O形密封圈的有限元模型,采用非线性有限元方法计算了O形橡胶圈的剪应力的分布,分析了间隙、初始压缩量、密封槽口圆角半径、流体压力以及摩擦系数等设计参数对剪应力的影响。最后计算了以剪切破坏为失效模式的O形密封圈的可靠性指标。

建立了某O形橡胶密封圈轴对称模型,借助非线性有限元手段,分析与研究不同工作压力、不同压缩率下的接触应力,获取了接触宽度随初始压缩率的分布规律,通过数据处理得到了最大接触应力随压缩率和介质压力的变化关系式,为此种类型O形密封圈的结构设计提供相关参考。

研究原油高温热采工具O形橡胶密封圈在高温高压下的密封特性。借助于大型有限元分析软件ANSYS,建立O形橡胶密封圈及其边界的二维轴对称有限元模型,研究油压、装配间隙和摩擦因数对密封面最大接触应力、剪切应力和Von Mises应力的影响,并采用热应力耦合分析方法,分析温度对O形密封圈密封性能的影响。结果表明:摩擦因数对应力影响不大,而油压和装配间隙对应力影响很大,过大的装配间隙会造成O形橡胶密封圈最大接触应力下降和最大剪切应力上升,造成密封失效;当温度升高时,密封圈最大剪切应力和接触应力相应减小,而最大Von Mises应力明显减小,因此应使O形密封圈在适当的温度下工作,以确保密封的可靠性。