耐高压试验观察装置应用于模拟深海高压受力情况,在实验室中近似模拟分析观察窗实际受力情况,提高分析的准确性。针对应用于圆锥形观察窗研究的试验用耐高压观察装置进行设计,对比球壳型和圆筒型压力装置的优缺点,选取圆筒型进行尺寸设计,基于有限单元法对结构强度进行分析;对密封装置进行设计,选取O型圈结构,利用Marc软件对O型圈进行密封分析,获得最佳密封间隙和压缩率;并对密封间隙和压缩率对O型圈应力的影响进行分析;根据设计最大加压情况,对连接装置和加压装置进行设计;对比实测观察窗主轴位移拟合值与理论分析、仿真分析结果的差异,验证装置的可靠性。结果可知理论分析和试验结果基本一致,装置设计合理,符合强度要求,可以作为试验分析的依据;试验装置采用O型圈结构,最佳密封间隙和压缩率分别为0.043mm和10%;耐压80Mpa下的密封间隙...

耐高压观察窗是深海装置的重要组成单元,受到海水液力和高压的作用,容易发生疲劳损伤,进而影响装置的使用寿命。基于锥台式耐高压观察窗的结构特点,对观察窗的疲劳载荷和所受的液动力进行分析;基于观察窗载荷谱和有机玻璃的S-N曲线,进行有限单元法建模仿真分析,并根据Miner线性累积损伤理论公式,分析观察窗的疲劳损伤,获得使用寿命;搭建观察窗压力试验装置,获得观察窗压力载荷作用下的轴向位移,根据蠕变损伤模型,对疲劳寿命进行分析,获得观察窗的使用寿命。结果可知有限单元法获得观察窗的使用寿命为21359 Circle;试验分析获得观察窗的使用寿命为21326 Circle;两种方法获得的分析结果误差在1.5%,可认为二者基本一致,表明模型仿真的可靠性和准确性;为此类研究提供重要参考。

针对传统数字阀用电-机械转换器运动惯量大不具备耐高压能力以及需要机械转换环节的不足提出了一种新型低惯量耐高压的直动式电磁铁设计方案.永磁体产生的磁通与控制线圈产生的磁通形成差动磁场产生使衔铁轴向运动的力.通过电磁场的二维有限元数值模拟得到该电-机械转换器在不同条件下的磁场分布和力移特性.研究结果表明低惯量耐高压直动式电磁铁具有近似正弦波的力位移特性和较大的输出力适合作为直动式数字阀的电-机械转换器.

为了维持深海采集的热液样品压力,提出了一种耐高压热液采样阀设计方案.针对阀芯在高压差下易发生塑性变形甚至断裂的问题,基于有限元模型仿真分析了不同结构的塑料阀芯应力分布,探讨了不同截面的应力变化情况.分析结果表明,O型圈沟槽尺寸和R2是影响阀芯应力分布的主要因素.实验研究了阀芯顶端的静态变形,阀芯变形的仿真结果与实验结果基本吻合,间接验证了应力分析的结果,表明使用优化结构阀芯的采样阀能够满足深海高压使用要求.

在分析传统的椭圆齿轮流量计的性能和工作原理基础上，提出了新型耐高压双向椭圆齿轮流量计的结构．采用磁敏传感器非接触式检测流量信号，通过有限元磁场分析和实验表明该流量计工作压力可达31．5MPa，可实现双向测量，测量精度高，最大压力损失为0．15MPa，可应用于高压场合的流量检测．

文章设计了一种小尺寸耐高压液压油缸,并对其结构、原理和特点进行了分析。油缸采用＂多个环形槽＂式活塞结构,密封形式为孔用密封圈加尼龙1010支撑环加＂O＂型密封圈的多重密封组合形式,油缸截面尺寸小而承受压力较大,可保证高压、低速情况下活塞顺畅滑动、良好工作。