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作者：徐艳茹;祖鑫晨;姚嘉文;王冠;徐乐;
单位：宁夏大学机械工程学院;六盘山实验室;
摘要：针对金属硬密封三偏心蝶阀在高温下服役因卡阻导致密封失效的问题，采用有限元仿真和试验验证相结合的方法，研究了室温到450℃范围内金属硬密封三偏心蝶阀的应力、应变分布。结果表明，随着温度从室温升高至450℃，密封圈最大应力、应力不均匀系数、最大、最小变形量线性增大，其中，最大应力增加175.3%，应力不均匀系数增大174.64%，最大变形量增大131.67%，最小变形量增大354.56%，主要源于蝶阀材料物性参数与温度线性相关；密封圈最小应力、平均应力与温度呈非线性相关，与材料性质的温度特性、蝶阀自身密封结构有关；密封圈最小应力低于密封必需比压的温度为300,350℃，最大变形量大于1 mm的温度阈值为300℃；当密封圈采用热膨胀系数低于阀座、且弹性模量相当的材料时，密封圈最小应力可显著提高，且高于必需密封比压，密封圈变形量可降低7%～10%，有助于改善蝶阀在300℃以上的密封性能。研究结果为蝶阀的密封副结构设计、金属硬密封蝶阀密封性能改善提供了参考依据。
关键词：金属硬密封;;蝶阀;;高温;;应力不均匀
基金资助：国家自然科学基金项目（52165020）;; 宁夏自然科学基金项目（2023AACO5005）;; 六盘山实验室基础科研项目（LPS-2024-KY-D-JC-0007）
