The invention provides a test method for sealing performance of ring-type combined hardware seals, which includes the following steps: (1) establishing creep calculation model; (2) calculating creep strength of ring-type combined hardware seals with fixed life; (3) analyzing high temperature sealing performance and creep strength of ring-type combined hardware seals through calculation results. The enhanced high temperature sealing performance becomes worse. The steps (1) include: (1) establishing the finite element model of annular composite metal seals; (1) establishing the constitutive equation model of high temperature creep; (1) establishing the multi-axis creep model based on the theory of void growth. The creep strength and creep life are calculated and evaluated to test the sealing performance, thus reflecting the micro-effect mechanism of material void growth, and considering the multi-axis effect of ring-type composite metal seals at complex high temperatures.
【技术实现步骤摘要】
一种环型组合五金密封件密封性能测试方法
本专利技术涉及密封测试领域,特别是涉及环型组合五金密封件密封性能测试方法。
技术介绍
环型组合五金密封件因为其优越的密封性能被广泛应用在汽轮机等重要机械设备的阀门中。随着运行参数(温度、压力)不断提升,环型组合五金密封件承受的蠕变越发严重从而影响其密封性能。现有技术都是通过对环型组合五金密封件进行实况测试或者一些模拟研究,如通过有限元软件ABAQUS对超超临界汽轮机高压进汽连接部件多种密封结构进行蠕变强度和密封性能的对比分析,根据蠕变计算结果对密封进行优化改进,提高了密封效果和运行可靠性。另外对联接管法兰密封组件进行了有限元分析,考虑了螺栓预紧和法兰面对密封垫的接触作用,获得了典型工况下的应力和变形分析规律。法兰密封失效是核电压力容器最基本的失效形式之一,对法兰密封系统进行弹塑性接触分析和瞬态传热耦合计算。高温螺栓-法兰-密封系统紧密性评价认为高温蠕变松弛对密封变形和老化有重要影响。对于高温下的工程构件,由于受到热-机械载荷的共同作用,在加上结构形状的差异,热膨胀受到约束或是温度梯度等因素的影响,多处于复杂应力状态即多轴性状态,环型组合五金密封件也不例外,通常,材料的力学性能数据是在实验室里单一环境、单轴试样条件下取得的,利用单轴试验结果推演多轴应力状态下力学行为的研究。多轴蠕变强度理论经历了不同的发展阶段,然而,现有技术的多轴蠕变设计方法比较弱,相关规范的制定相对滞后,接触密封蠕变强度与密封性能测试方法还没有。
技术实现思路
本专利技术的专利技术构思在于考虑一种采用蠕变强度和蠕变寿命计算评估进行密封性测试的方法,从而反 ...
【技术保护点】
1.一种环型组合五金密封件密封性能测试方法,其特征在于包括如下步骤:(1)建立蠕变计算模型;(2)对固定寿命的环型组合五金密封件的蠕变强度进行计算;(3)通过计算结果分析环型组合五金密封件的高温密封性能,蠕变强度增强的位置高温密封性能变差。
【技术特征摘要】
1.一种环型组合五金密封件密封性能测试方法,其特征在于包括如下步骤:(1)建立蠕变计算模型;(2)对固定寿命的环型组合五金密封件的蠕变强度进行计算;(3)通过计算结果分析环型组合五金密封件的高温密封性能,蠕变强度增强的位置高温密封性能变差。2.根据权利要求1所述的一种环型组合五金密封件密封性能测试方法,其特征在于所述步骤(1)包括:(1-1)建立环型组合五金密封件的有限元模型;(1-2)建立高温蠕变本构方程模型;(1-3)建立基于孔洞长大理论的多轴蠕变模型。3.根据权利要求2所述的一种环型组合五金密封件密封性能测试方法,其特征在于所述步骤(1-1)计算对区域包括环型组合五金密封件及其周围的阀盖、阀壳区域,并考虑计算域几何形态及热学、力学边界条件特征,计算确定在三维轴对称坐标下进行,确定计算时域为环型组合五金密封件的工作寿命时长从而完整考察整个寿命期内蠕变松弛对密封性能和强度的影响。4.根据权利要求3所述的一种环型组合五金密封件密封性能测试方法,其特征在于所述环型组合五金密封件四周的阀门和密封分别采用四节点四边体非结构化和八节点四边形非线性热力耦合单元,环型组合五金密封件与阀门的接触部位分别进行网格加密处理,阀门外侧暴露在大气环境中,环型组合五金密封件承受阀门内外腔与大气环境之间最大蒸汽压差,计算域的约束为阀体底边Y向位移,环型组合五金密封件外径处上下端面和圆柱面受阀壳和阀盖的接触约束,环型密封上臂外侧的接触面受阀盖约束,下臂外侧接触面受阀壳约束。5.根据权利要求2所述的一种环型组合五金密封件密封性能测试方法,其特征在于所述步骤(1-1)的模型建立过程进行传热计算,其中考虑了接触部分的接触热阻,在光滑表面和同种材料情况下,采用温度...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘伟,李丽,
申请(专利权)人:一零零二信息科技沧州有限责任公司,
类型:发明
国别省市:河北,13
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