机械密封热动力学行为有限元模态研究

鸦鸦

机械密封热动力学行为有限元模态研究

合肥工业大学硕士学位论文
姓名：邢菲
申请学位级别：硕士
专业：机械电子工程
指导教师：陈科
2011-05

摘  要

在机械密封装置中，机械密封动静环接触面上的摩擦热容易造成干摩擦或产生较大的温度梯度，从而使密封环内产生过大的热应力并出现热裂纹，严重影响机械密封的性能。本文基于ANSYS软件平台，综合国内外在机械密封性能理论研究的新成果，从热—结构耦合稳态的温度场及应力场两个角度建立了机械密封环的有限元模型，并对温度场、热应力场做了分析研究。
本文基于有限元模型，将机械密封静环简化为轴对称模型，用有限单元法求解其稳态温度场及热应力场的数值结果。在建立了机械密封环的物理模型之后，介绍了用轴对称问题的有限单元法求解温度场及应力场的具体过程，并指出了在计算中需要注意的问题。应用热—结构耦合法给出了密封静环的温度场分布和热应力分布规律。这对于机械密封的设计和制造具有理论指导和现实意义。

关键词：机械密封；热--结构耦合分析；摩擦热；热稳态分析

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