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透镜垫预紧时接触宽度的研究

压力容器 2016年第6期33卷 12-17页

作者：刘凯陈冰冰陈忠友浙江工业大学化工机械设计研究所浙江杭州310032 过程装备及其再制造教育部工程研究中心浙江杭州310032 浙江工业大学化工设备有限公司浙江杭州310014

采用二维Hertz接触理论、ANSYS有限元软件中的线弹性和弹塑性计算方法分别分析了透镜垫在不同预紧力下接触表面受力和变形情况,并试验测量了不同预紧力下透镜垫接触表面的接触宽度。通过与文献及相关标准的接触宽度的计算值进行对比分析... 详细信息

采用二维Hertz接触理论、ANSYS有限元软件中的线弹性和弹塑性计算方法分别分析了透镜垫在不同预紧力下接触表面受力和变形情况,并试验测量了不同预紧力下透镜垫接触表面的接触宽度。通过与文献及相关标准的接触宽度的计算值进行对比分析,得出的结果表明:透镜垫的实测接触宽度与弹塑性的有限元模拟计算分析方法所得的结果较吻合,也与欧盟压力容器标准EN 13445-3《Unfired Pressure Vessels—Part 3:Design》中的附录G计算公式计算结果较接近。在预紧线载荷较大时,Hertz接触理论和ANSYS有限元软件中的线弹性计算方法所得接触宽度则明显小于实测值;而德国标准DIN 2696—1999《Lenticular Ring Joint Gaskets for Flanged Joints》中算得的透镜垫接触宽度则明显高于实测值。

关键词：透镜垫预紧力接触宽度

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落石高度与接触宽度对冲击荷载的影响分析

科技视界 2024年第22期14卷 55-58页

作者：都松涛陈厚强王常峰烟台大学山东烟台264005

文章以重庆彭水至酉阳高速公路中月亮洞隧道出口危岩防护为背景,采用Abaqus/CAE动力有限元软件对落石冲击过程进行模拟,在不改变垫层及桥面板的情况下,通过依次改变落石接触宽度与自身高度得出两者对冲击荷载影响较大的结论,然后对两者... 详细信息

文章以重庆彭水至酉阳高速公路中月亮洞隧道出口危岩防护为背景,采用Abaqus/CAE动力有限元软件对落石冲击过程进行模拟,在不改变垫层及桥面板的情况下,通过依次改变落石接触宽度与自身高度得出两者对冲击荷载影响较大的结论,然后对两者综合考虑,提出高宽比(落石自身高度与接触宽度的比值)这一参数,取高宽比从0.2至1.8进行有限元模拟,从而得出高宽比与冲击荷载呈反比例函数关系的结论,研究结果可为落石防护提供参考。

关键词：落石棚洞接触宽度落石自身高度冲击荷载

混合润滑下短齿啮合对行星齿轮接触疲劳的影响

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摩擦学学报 2018年第2期38卷 121-128页

作者：戴翎蒲伟田兴王家序肖科四川大学空天科学与工程学院四川成都610065 北京控制工程研究所精密转动和传动机构长寿命技术北京市重点实验室北京100094 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

少齿差行星齿轮为避免齿顶干涉,通常会减小齿高,这可能会导致齿面实际接触宽度小于理论赫兹接触宽度,降低齿面接触强度.鉴于此,为研究少齿差行星传动短齿制对齿轮接触疲劳的影响,综合考虑了轮齿接触宽度、楔形间隙、齿宽有限长和齿面粗... 详细信息

少齿差行星齿轮为避免齿顶干涉,通常会减小齿高,这可能会导致齿面实际接触宽度小于理论赫兹接触宽度,降低齿面接触强度.鉴于此,为研究少齿差行星传动短齿制对齿轮接触疲劳的影响,综合考虑了轮齿接触宽度、楔形间隙、齿宽有限长和齿面粗糙度等因素,建立少齿差行星齿轮短齿啮合的混合润滑统一方程,求解出啮合齿对间的压力分布、摩擦系数和轮齿接触区次表面应力分布,根据Zaretsky接触疲劳寿命计算模型,对不同工况下不同啮合位置的轮齿接触疲劳寿命进行预测.结果表明:接触宽度在少齿差行星齿轮的疲劳寿命预测中不容忽视,短齿啮合模型下的楔形间隙对啮入和啮出过程的疲劳寿命有不同影响.

关键词：少齿差行星齿轮弹流润滑疲劳寿命接触宽度

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油套管特殊螺纹球面对锥面密封性能理论分析

西南石油大学学报（自然科学版） 2016年第5期38卷 179-184页

作者：许红林李天雷杨斌施太和张智重庆科技学院石油与天然气工程学院重庆沙坪坝401331 中国石油工程设计有限责任公司西南分公司四川成都610041 中国石油集团公司石油管工程重点实验室酸性油气田管材腐蚀与防护研究室四川成都610017 "油气藏地质及开发工程"国家重点实验室.西南石油大学四川成都610500

针对油套管特殊螺纹球面对锥面密封结构,基于Hertz接触理论建立了考虑密封面作用扭矩的球面密封接触应力理论模型,研究了球面半径、管体球面弹性模量和密封面作用扭矩对密封面接触宽度和接触应力的影响规律并提出改善球面密封性能的措施... 详细信息

针对油套管特殊螺纹球面对锥面密封结构,基于Hertz接触理论建立了考虑密封面作用扭矩的球面密封接触应力理论模型,研究了球面半径、管体球面弹性模量和密封面作用扭矩对密封面接触宽度和接触应力的影响规律并提出改善球面密封性能的措施,结果表明:随球面半径增加,密封面接触宽度呈抛物线增大,接触应力呈指数减小,且密封面应力分布趋于均匀;随球面弹性模量降低,密封面接触宽度增大,接触应力减小;随密封面作用扭矩增加,密封面接触宽度和接触应力均呈抛物线增大。为提高球面密封性能,建议适当增大球面半径、对球面熔覆合金以降低其弹性模量,同时合理控制密封面作用扭矩,从而增大密封面接触宽度并适当降低密封面接触应力水平。研究结果对优化密封结构、控制上扣扭矩以及提高螺纹密封完整性具有重要理论指导意义。

关键词：油套管特殊螺纹球面密封接触宽度接触应力理论分析

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基于ABAQUS的油封密封性能研究

润滑与密封 2017年第5期42卷 78-82,101页

作者：张付英王宏浩姜向敏天津科技大学机械工程学院天津300222 天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线监控重点实验室天津300222

利用ABAQUS有限元分析软件模拟和分析旋转轴唇形油封在静态和动态2种状态下的密封性能。通过轴向推动建模方法,建立静态条件下油封的二维有限元模型,并分别对有无弹簧2种情况下的过盈量、弹簧劲度系数及理论接触宽度对油封静态密封指标... 详细信息

利用ABAQUS有限元分析软件模拟和分析旋转轴唇形油封在静态和动态2种状态下的密封性能。通过轴向推动建模方法,建立静态条件下油封的二维有限元模型,并分别对有无弹簧2种情况下的过盈量、弹簧劲度系数及理论接触宽度对油封静态密封指标接触压力和接触宽度的影响进行分析。在动态条件下建立油封的三维有限元模型,并分析旋转轴转速和唇口与轴之间的摩擦因数对油封摩擦力和摩擦扭矩的影响。分析结果表明,过盈量相同的情况下,带弹簧的油封密封性能高于不带弹簧的油封,且油封的密封性能随弹簧劲度系数的增加而提高,随理论接触宽度的增大而降低;密封的摩擦扭矩随摩擦因数的增加而增大,但轴的转速变化对其影响不大。

关键词：唇形油封密封性能接触压力接触宽度摩擦扭矩

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考虑第三体颗粒接触微动磨损行为

航空动力学报 2024年

作者：李玲薛颖超妙东浩阮晓光李丽霞解妙霞西安建筑科技大学机电工程学院

第三体的存在对微动状态下结合面的接触特性及磨损有着显著影响。因此，基于有限元方法建立带有第三体颗粒接触作用的球-平面三维仿真模型，研究在部分滑移状态下第三体对微动磨损的影响。首先，分析了线弹性和弹塑性材料本构下第三体... 详细信息

第三体的存在对微动状态下结合面的接触特性及磨损有着显著影响。因此，基于有限元方法建立带有第三体颗粒接触作用的球-平面三维仿真模型，研究在部分滑移状态下第三体对微动磨损的影响。首先，分析了线弹性和弹塑性材料本构下第三体颗粒与第一体之间接触行为，确定研究对象材料本构；其次，分析了不同尺寸条件下的第三体颗粒接触行为；最后，研究了不同加载条件下第三体颗粒对微动磨损的影响。结果表明，弹塑性材料更能体现第三体的接触特性，第三体颗粒受到较大的接触压力发生塑性变形，减小了接触面之间的接触压力；直径0.8μm的第三体颗粒所承受接触压力最大，0.2μm时接触压力最小，且随着直径增大塑性变形增大；部分滑移状态下，在微动初始阶段第三体颗粒的存在会降低磨损，较小的接触宽度或较大的位移幅值会导致第三体颗粒承受的接触压力减小，摩擦耗散能增大，微动磨损加剧。

关键词：第三体颗粒微动磨损部分滑移接触宽度微动幅值

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高水头平面闸门P型水封非线性有限元模拟

水利水电技术 2012年第4期43卷 33-36页

作者：李自冲薛小香吴一红张东中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院云南昆明650051 中国水利水电科学研究院北京100038

建立了高水头平面闸门P型水封的非线性有限元模型,对其止水过程进行了模拟。模型中考虑了水封橡胶材料的非线性和不可压缩性、高水头作用下水封大变形导致的几何非线性以及水封与压板、水封与止水座板的接触非线性边界条件。通过非线性... 详细信息

建立了高水头平面闸门P型水封的非线性有限元模型,对其止水过程进行了模拟。模型中考虑了水封橡胶材料的非线性和不可压缩性、高水头作用下水封大变形导致的几何非线性以及水封与压板、水封与止水座板的接触非线性边界条件。通过非线性有限元分析,得到了P型水封的接触应力、接触宽度等情况,研究了P型水封的变形特性及止水性能,并分析了水封头部半径对P型水封变形特性及止水性能的影响,为实际工程中P型水封的设计提供有益的指导。

关键词： P型水封非线性有限元接触应力接触宽度

安装过盈量和介质压力对旋转轴唇形橡胶密封圈密封性能的影响

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橡胶工业 2019年第6期66卷 450-455页

作者：李苗苗陈蔚芳崔惠婷李卓南京航空航天大学机电学院

以水下工作的旋转轴唇形橡胶密封圈(简称唇形密封圈)为研究对象,基于有限元分析方法研究安装过盈量和介质压力对唇形密封圈密封性能的影响。使用ANSYS软件创建唇形密封圈的三维轴对称有限元分析模型。仿真结果表明:唇口接触宽度与最大... 详细信息

以水下工作的旋转轴唇形橡胶密封圈(简称唇形密封圈)为研究对象,基于有限元分析方法研究安装过盈量和介质压力对唇形密封圈密封性能的影响。使用ANSYS软件创建唇形密封圈的三维轴对称有限元分析模型。仿真结果表明:唇口接触宽度与最大接触压力随着安装过盈量的增大而增大,且安装弹簧的唇形密封圈接触宽度和接触压力比未安装弹簧的唇形密封圈大;随着介质压力的增大,唇口最大接触压力增大,接触压力的最大值出现在唇口尖端处,最大接触压力始终大于介质压力。

关键词：唇形橡胶密封圈安装过盈量介质压力接触宽度接触压力有限元分析

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金属O形环密封结构的泄漏模型研究

润滑与密封 2019年第9期44卷 19-24页

作者：刘艳军吴国凤西南石油大学机电工程学院

基于分形理论的金属垫片泄漏模型,改进了密封面的接触模型,综合考虑了密封面微凸体的完全弹性、第一弹塑性、第二弹塑性和微凸体大小分布的域扩展因子;分析金属O形环密封接触宽度与设计压缩率的关系,推导出金属O形环密封结构的泄漏模型... 详细信息

基于分形理论的金属垫片泄漏模型,改进了密封面的接触模型,综合考虑了密封面微凸体的完全弹性、第一弹塑性、第二弹塑性和微凸体大小分布的域扩展因子;分析金属O形环密封接触宽度与设计压缩率的关系,推导出金属O形环密封结构的泄漏模型,并进行验证分析。结果表明:压缩率在一定范围内,接触宽度随压缩率的增加而逐渐增加;但当压缩率超过一定值后,O形环发生塌陷,导致接触宽度迅速减小;各压缩率下计算得到的泄漏率与试验结果在同一量级,说明建立的泄漏模型适用于金属O形环密封结构泄漏率的预测。

关键词：金属O形环泄漏率接触模型接触宽度泄漏模型