金属椭圆环垫压缩回弹特性数值分析.pdf

金属椭圆环垫压缩回弹特性的数值分析 朱瑞松 ，周寒秋 ，黄星路 ，顾伯勤 ，刘 麟 (1．中国石化 扬子石油化工有限公司，江苏 南京 210048；2．南京工业大学 机械与动力工程学院， 江苏 南京 210009；3．浙江国泰密封材料股份有限公司，浙江杭州 311255) 摘 要：运用ANSYS软件的接触分析功能，采用二维轴对称模型，对金属椭 圆环垫(0Crl8Ni9)的压 缩回弹特性进行了有限元数值计算，通过对计算结果的回归分析得到了室温和高温下垫片的压缩 回弹特性方程。对 R31椭圆环垫进行 了室温压缩 回弹性能试验。试验数据与有限元模拟结果较 为吻合。 关键词：椭圆垫；压缩回弹；数值模拟 中图分类号：TB42 文献标识码 ：A 文章编号：1001—4837(2010)01—0027—04 doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2010．01．007 NumericalAnalysisofCompression——resiliencePerformances forOvalRing——JointGasket ZHU Rui—song ，ZHOU Han—qiu ，HUANG Xing—lu ，GU Bo—qin。 LIU Lin ， (1．SinopecYangziPetrochemicalCompanyLtd．，Nanjing210048，China；2．CollegeofMechanicaland PowerEngineering，Nanjing University of Technology， Nanjing 210009， China；3．Cathay PackingSealingCo．，Ltd．，Hangzhou311255，China) Abstract：ByUsingANSYScontactanalysisfunctionand2Daxisymmetricmodel，thecompression—re— silienceperformancesoftheovalring—jointgasket(0Crl8Ni9)wereinvestigatedbynumericalsimula— tion．Theequationscharacterizingthecompression—resilienceperformancesoftheovalringboth atthe room andtheelevatedtemperatureswereobtainedbytheregressionanalysisofthenumericalsimulation results．SometestsofR31ovalringswerealsocarriedout．Theexperimentaldataareingoodagreement withthoseobtainedbynumericalsimulation． Keywords：ovalring—jointgasket；compression—resilience；numericalsimulation 金属椭 圆环形垫 (以下简称椭 圆垫)是一种压 通过垫片变形以减小泄漏通道、增加流体泄漏阻力 力容器和管道连接常用的密封元件。用于评价连接 来实现的。压缩回弹特性部分地反映了垫片表面与 紧密性 的垫片性能主要为压缩 回弹特性 、蠕变松弛 法兰密封面嵌合形成初始密封的能力。在操作条件 特性和密封性能 ¨-3]。压缩 回弹特性是垫片的基本 下，由于介质压力、温度的影响，导致螺栓伸长和法 力学性能。螺栓法兰垫片连接结构的密封本质上是 兰变形，使法兰面和垫片间产生相对分离的倾向，这 基金项 目：国家 自然科学基金；扬子石化科技开发项 目(南工合 0767) 金属椭