渦旋壓縮機浮動密封圈的失效分析和疲勞可靠性設計.pdf

1、本文以渦旋壓縮機中浮動密封圈的疲勞可靠性設計為研究任務，闡述了疲勞可靠性設計的過程。文中從浮動密封圈的一種失效模式出發(fā)，運用疲勞裂紋擴展特性，從斷口分析中確定是疲勞失效模式后開始疲勞可靠性設計的過程。通過剛度試驗建立了對特氟龍材料力學性能的認識，并以此作為力學模型分析的基礎。從特制樣品的疲勞試驗中得到鑄鋁合金A356.0在浮動密封圈應用中的疲勞壽命特性，并利用可靠性試驗處理理論，將該疲勞特性提高到95％的置信度和95%的可靠度。結(jié)合有限

2、元分析技術(shù)和Goodman疲勞壽命失效準則，建立了對稱拉壓疲勞應力下的疲勞特性方程，并以此作為疲勞壽命可靠性預估的依據(jù)。經(jīng)過浮動密封圈在實際應用中的受力分析，建立有限元分析的物理模型，利用雨流計數(shù)法找到有效的疲勞應力循環(huán)，并根據(jù)高置信度和高可靠度的疲勞壽命特性，評估鋁柱子的理論壽命。以泄漏試驗相輔，找到產(chǎn)生失效的根本原因。最后針對失效的原因，從工程的角度出發(fā)，給出了兩種可行的改良方案，并用試驗的方法對解決方案進行了驗證。
　　研究

3、結(jié)果表明：(1)通過剛度試驗，得到特氟龍材料的密封片在浮動密封圈應用中力學性能曲線，利用這種材料特性進行浮動密封圈力學分析可以滿足工程需要，結(jié)果可信。(2)將剛度具有非彈性滯后回歸特性的特氟龍材料的剛度進行了分段線性化處理，進而將密封片在浮動密封圈應用中的力學過程進行分解為裝配時和裝配后的兩個過程。該處理可使分析過程更加簡單、可靠，有限元分析更容易收斂，準確性和經(jīng)濟性更好。(3)基于浮動密封圈樣品疲勞特性的建立，可很好地指導疲勞可靠性設