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《艉軸密封彈簧組熱-結(jié)構(gòu)耦合分析.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、總第199期2011年第1期艦船電子工程ShipElectronicEngineeringVoL31No．1163艉軸密封彈簧組熱一結(jié)構(gòu)耦合分析王曉軍1，王磊¨胡舉喜2’楊穎¨(北京航空航天大學固體力學研究所¨北京100191)(中國船舶重工集團公司第七。四研究所2’上海200031)摘要利用ANSYS軟件對軸密封彈簧組進行了有限元分析。首先通過MSC．Patran2008將軸密封彈簧組結(jié)構(gòu)進行離散化處理。建立簡化的有限元分析模型，并將該模型導人Ansysl2．0中進行密封端面溫度場分析。通過瞬態(tài)分析方法得到運轉(zhuǎn)過程中端面
2、特性的變化狀況，進而獲得時間響應下軸密封彈簧組的動態(tài)特性；通過施加穩(wěn)態(tài)熱邊界條件，對端面進行穩(wěn)態(tài)分析，更好地掌握軸密封彈簧組熱一結(jié)構(gòu)耦合機理，提高軸密封彈簧組抗變工況的能力。數(shù)值結(jié)果表明了該軸密封結(jié)構(gòu)的實用性。關(guān)鍵詞軸密封彈簧組；瞬態(tài)分析；穩(wěn)態(tài)分析；熱一結(jié)構(gòu)耦合中圖分類號TP302．7Thermal—StructureCouplingAnalysisonaNew·StyleSternShaftSealingSpringWangXiaojun”WangLcil’HuJuxi2’YangYing¨(InstituteofSol
3、idMechanics．BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics¨．Beijing100191)(No．704ResearchInstituteofCSICz’，Shanghai200031)Ab吼ractAnew-styleshaftsealingdeviceisstudiedbythefiniteelementmethodbasedonANSYSByMSC．Pat—ran2008thestructureoftheshaftsealingspringgroupswillb
4、ecopedwithdiscretemethodinordertOsetupfiniteelementmodel．a(chǎn)ndthetemperaturefieldanalysisonsealingfacecanbeaccomplishedbyintroducingAnaysl2．0．Ontheonehand，thechangeoffacecharacteristicsduringoperationisobtainedbytransientanalysistOstudydynamicbehaviorofsuchsealingde
5、viceunderthetimeresponse．Ontheotherhand。applicationofsteadyheatboundaryaswellassteady-stateanalysisforcontactsurface，abetterunderstandingofthemechanismaboatthermal-structurecouplinganalysisforthesealingspringgroupscanbemade，thusfurtherimprovedthesealingabilityofsu
6、chdevice．Thenumericalexampleillustratedthepractica—bilityofthenew-styleshaftsealingstructure．KeyWordsshaftsealingspringgroups。transientanalysis，steady-stateanalysis．thermal—structurecouplingCImNumbotTP302．71引言船用軸密封彈簧裝置是艦船推進系統(tǒng)的重要組成部分，擔負著密封、防止外部的水或管內(nèi)的潤滑劑漏人艙內(nèi)的重要作用。在實
7、際的航行過程中，密封端面的變形、間隙、溫度相互耦合，極易形成局部的高應力區(qū)和高溫區(qū)．造成端面的磨損和侵蝕加劇。嚴重影響了密封裝置的整體性能及使用壽命[1~2]。針對船用軸密封裝置的熱一結(jié)構(gòu)耦合特性的研究具有重要的工程意義。目前，國內(nèi)外學者在機械密封熱一結(jié)構(gòu)耦合方面已經(jīng)作了較多的工作，但是由于這一問題本身的復雜性，這方面的研·收稿日期：2010年8月1日．修回日期：2010年9月13日基金項目：國家自然科學基金項目(編號；11002013)I高等學校學科創(chuàng)新引智計劃項目(編號：1307009)資助。作者簡介：王曉軍，男．博士
8、．副教授．研究方向：不確定性結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)叮靠性、結(jié)構(gòu)損傷識別。164王曉軍等：艉軸密封彈簧組熱一結(jié)構(gòu)耦合分析總第199期究一直是許多假設的前提下進行的，得到的分析結(jié)果與實際的密封工況存在比較大的差異[3j。Pas-eovici和Etision等人[4j用解析法推導過端面溫度分布的計算公式，并對影響溫度
