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作者:李伟平;杨昊;邓超;李神龙;
单位:湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室;长沙览声科技有限公司;中国航发长江动力有限公司;
摘要:针对金属封严环泄漏量预测精度不足,导致研发成本增加的问题,提出了一种基于统计特征金属封严环泄漏量预测方法。通过激光共焦距显微镜扫描2种材料(GH4169,GH738)磨削抛光加工后的C形金属封严环表面,获得其微观各向异性表面形貌,基于统计学方法构建各向异性粗糙表面,结合有限元分析与计算流体力学预测封严环泄漏量,并对其影响因素进行规律性研究。试验验证表明:数值模型计算的泄漏量与实际测量泄漏量的误差仅约为10%。相同工况条件下,当密封压差从0.6 MPa降低到0.3 MPa时,封严环泄漏率降低49.6%;当封严环表面均方根粗糙度由1.2μm降低到0.9μm,其泄漏率降低约43%;当封严环表面接触应力由0 MPa增大到380 MPa,其泄漏率降低约为98.7%。由此可见,通过降低表面均方根粗糙度、增大表面接触应力及减小内外腔压差能够提升封严环的密封性能。研究可为金属封严环后续研发和评估提供理论依据。
关键词:金属封严环;;泄漏量;;各向异性;;计算流体力学;;统计学
基金资助:国防工科局项目(TDGC-JD-21-023-1)