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新型双楔角环垫结构参数显著性分析与设计 被引量:4
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作者 陆晓峰 徐永杰 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期247-252,共6页
新型双楔角环垫法兰接头是一种自紧式密封结构,环垫的结构参数对接头的密封性和结构完整性有重要影响。本文采用正交试验法,对双楔角环垫结构参数影响密封接触压力和接头应力的程度进行了显著性分析,并对环垫高度和小端厚度的设计进行... 新型双楔角环垫法兰接头是一种自紧式密封结构,环垫的结构参数对接头的密封性和结构完整性有重要影响。本文采用正交试验法,对双楔角环垫结构参数影响密封接触压力和接头应力的程度进行了显著性分析,并对环垫高度和小端厚度的设计进行了深入探讨。结果表明,双楔角环垫结构参数对接头性能衡量指标显著性影响的总体排序依次为"主从面锥角度>环垫高度>小端厚度>小端内径",主从面锥角度选定20/10°。在预紧工况和压力较小的操作工况下,环垫应力值随环垫高度的增加,先线性下降、后上下小幅度波动,高度最终选取16 mm;环垫应力值随小端厚度的增加,先上下波动然后变化趋于平缓、最后又向上攀升,小端厚度最终选取4 mm。环垫应力值随介质压力的增加,先下降、后上升,这一转变是在压力从4 MPa升至5 MPa时出现的。 展开更多
关键词 双楔角环垫 结构参数 正交试验 显著性 设计
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基于响应面法的双楔角环垫螺栓法兰接头多目标优化研究 被引量:8
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作者 卢军 陈明 +3 位作者 彭泽军 陆晓峰 程可 朱晓磊 《压力容器》 北大核心 2018年第8期24-32,共9页
双楔角环垫螺栓法兰接头作为一种新型自紧式密封结构,不仅密封性能稳定可靠,而且法兰结构紧凑、重量更小,可以节省大量材料。将有限元法和最优化方法结合起来,可以很好地实现双楔角环垫螺栓法兰接头的多目标优化设计。采用正交试验设计... 双楔角环垫螺栓法兰接头作为一种新型自紧式密封结构,不仅密封性能稳定可靠,而且法兰结构紧凑、重量更小,可以节省大量材料。将有限元法和最优化方法结合起来,可以很好地实现双楔角环垫螺栓法兰接头的多目标优化设计。采用正交试验设计和响应面法来确定法兰结构参数的几何尺寸组合,利用大型有限元分析软件Abaqus对法兰不同结构参数进行建模计算,并拟合响应面模型,然后通过MATLAB优化设计方法,得到法兰最优尺寸参数。计算结果表明,优化后的双楔角环垫主面最大接触压力增加26.5%,双楔角环垫从面最大接触压力增加11.2%,法兰重量减轻31%。 展开更多
关键词 双楔角环垫 响应面法 密封接触压力 法兰轻量化 多目标优化
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新型双楔角环垫结构参数对密封接触压力的影响 被引量:5
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作者 徐永杰 陆晓峰 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期805-810,共6页
新型密封结构及其元件的开发是密封研究领域的热点之一,在极端苛刻工况下,采用自紧式密封接头是提高密封可靠性的有效方法。该文对一种法兰密封接头用双楔角环垫的密封接触压力进行了理论分析,并用数值模拟方法研究了双楔角环垫的结构... 新型密封结构及其元件的开发是密封研究领域的热点之一,在极端苛刻工况下,采用自紧式密封接头是提高密封可靠性的有效方法。该文对一种法兰密封接头用双楔角环垫的密封接触压力进行了理论分析,并用数值模拟方法研究了双楔角环垫的结构尺寸对其密封接触压力的影响。结果表明,环垫小端厚度和主从面锥角对主面密封接触压力的影响较明显,且小端厚度较锥角影响更大;环垫高度和主从面锥角对从面密封接触压力的影响较明显,且环垫高度较锥角影响更大;降低环垫高度可提高其密封接触压力;减小环垫主从面锥角可增大环垫接触压力;较小直径的环垫对提高其接触压力有利;环垫厚度越小,接触压力大小及分布越理想。 展开更多
关键词 双楔角环垫 结构参数 密封接触压力 理论分析 数值模拟
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带八角垫与双楔角环垫的法兰接头密封性能比较 被引量:1
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作者 荣文波 陆晓峰 程可 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期122-127,共6页
利用ABAQUS有限元软件对带新型双楔角环垫与带八角垫的螺栓法兰接头进行数值模拟分析,对预紧工况和操作工况下的螺栓与法兰应力最大值、密封面接触压力最大值以及有效密封宽度进行分析对比。结果表明:介质内压使带双楔角环垫的法兰应力... 利用ABAQUS有限元软件对带新型双楔角环垫与带八角垫的螺栓法兰接头进行数值模拟分析,对预紧工况和操作工况下的螺栓与法兰应力最大值、密封面接触压力最大值以及有效密封宽度进行分析对比。结果表明:介质内压使带双楔角环垫的法兰应力最大值下降,但法兰与螺栓应力值仍高于带八角垫的法兰、螺栓应力值;法兰公称直径增加,八角垫内、外侧面的有效密封宽度逐渐减小,而双楔角环垫主、从面有效密封宽度有增大的趋势;双楔角环垫特殊的楔形结构使得主、从面接触应力在介质内压作用后下降幅度小于八角垫内、外侧面,因而具有更好的密封性能,特别是对于大法兰公称直径的密封。 展开更多
关键词 双楔角环垫 密封接触压力 有效密封宽度
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