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电缆密封结构的有限元分析

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2012.02.009

针对新型电缆密封结构的密封挡板、密封结构板、橡胶密封板及其连接螺栓建立了有限元模型,考虑了几何、边界及材料非线性因素,计算了模型在螺栓预紧力和气压作用下电缆密封结构的应力和变形,校核该结构的强度是否满足设计要求.结果表明,密封结构的局部出现屈服,需更换更高强度的材料；密封结构密封性能良好,密封性能试验验证了计算结果的合理性.

关键词: 电缆 , 密封 , 非线性 , 橡胶 , 有限元

插拔装置密封件的有限元分析

高健 , 吴福迪 , 王立峰 , 皂伟涛 , 赵云峰

宇航材料工艺

针对一种插拔装置不能灵活分离的问题,使用有限元法计算并比较“Y”形、“L”形、“T”形与“O”形密封圈插入和拔出时结构与密封圈接触部位接触力,通过气密考核试验及分离力试验对计算结果进行验证.结果表明,异形密封圈密封性能良好,且能显著降低结构拆卸时的摩擦力,有利于结构拆卸灵活、顺畅.

关键词: 插拔装置 , 异型密封圈 , 有限元法 , 摩擦力

采用热机械共混的方法,制备了有机蒙脱土(OMMT)/低温氢化丁腈(HNBR)的橡胶材料.热混炼工艺增强了OMMT在氢化丁腈中的分散性能,从而获得了性能优异的HNBR橡胶.SAXS、SEM和TEM照片展示了OMMT主要以插层结构和少量聚集体存在HNBR橡胶中.DSC曲线和压缩耐寒系数测试表明,少量添加OMMT,可在不明显限制HNBR橡胶分子链的运动条件下,提高HNBR填料网络密度,增加橡胶内部的网络协同密度,从而增强HNBR橡胶的低温弹性.少量OMMT( ＜10 phr)可大幅度提高HNBR橡胶的力学性能,但随着OMMT添加量继续增加,橡胶力学性能提高不明显.DMA测试表明,添加OMMT可提高其和HNBR橡胶的结合力及分散效果,成为增强HNBR橡胶力学性能的主要原因；与纯HNBR相比可提高橡胶的耐油性能.因此OMMT/HNBR复合材料是一种具有低温液压密封应用前景的橡胶材料.

关键词: 有机蒙脱土 , 橡胶 , 氢化丁腈 , 低温 , 耐油性能

聚硅氧烷-g-聚丙烯酸酯乳液接枝共聚的研究

吴福迪 , 周智峰 , 陈贻瑞 , 方洞浦 , 郑烈 , 孙莉州

高分子材料科学与工程

以含活性点的聚硅氧烷为主链,以丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为接枝单体,通过乳液接枝共聚合合成了聚硅氧烷-g-聚丙烯酸酯接枝共聚物,通过对产物的分离过程,红外光谱和核磁共振谱分析,对接枝物进行了表征.研究了加料方式、乳化剂用量、引发剂用量、反应温度和用料配比等对单体转化率、接枝效率和交联度的影响;研究了部分工艺的乳液的粒子形态.

关键词: 聚硅氧烷 , 丙烯酸酯 , 乳液接枝共聚合 , 接枝效率

X形丁腈橡胶密封件的有限元分析

侯珍秀 , 余志洋 , 刘云猛 , 王立峰 , 吴福迪

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2007.06.005

为研究X形丁腈橡胶密封件在往复轴的静压工作状态和往复工作状态下都能可靠地密封,利用大变形非线性有限元方法对此密封机构的各种工作状态进行了分析,并讨论了不同状态下,各应力状态的分布规律和各应力随不同工作压力的变化规律.结果表明:无论何种工作状态,其高应力区均分布在密封圈非压力侧凹圆处或间隙挤出处,且上行时的接触应力大于下行时的接触应力.

关键词: X形密封件 , 丁腈橡胶 , 有限元

低压缩永久变形导电炭黑/硅橡胶复合材料的制备与性能

刘小艳 , 吴福迪 , 王帮武 , 赵云峰 , 王立敏 , 张寅

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150522.003

为获得一种低压缩、永久变形及高回弹的导电屏蔽硅橡胶密封材料,以经偶联剂表面处理的炭黑作补强剂及导电填料,乙烯基硅橡胶生胶作基料,制备出一种导电炭黑/硅橡胶复合材料.研究了不同炭黑含量的导电炭黑/硅橡胶复合材料的力学性能、弹性、分散性以及电性能,采用SEM观察了炭黑在硅橡胶基体中的分布形貌,分析了导电炭黑/硅橡胶复合材料的导电机制及屏蔽机制.结果表明:随着炭黑含量的增加,导电炭黑/硅橡胶复合材料的Shore A硬度由31增至70;拉伸强度先由3.31 MPa增至5.28 MPa,而后趋于稳定;拉断伸长率先由198％增至297％,然后再减小至210％;恒定压缩永久变形量先减小后增大,瞬间回弹率逐渐减小;由于“炭黑簇”的形成及导电通路的完善,导电炭黑/硅橡胶复合材料的导电性能及屏蔽效能增强.

关键词: 低压缩永久变形 , 炭黑/硅橡胶复合材料 , 高回弹 , 导电机制 , 电磁屏蔽

羧基亚硝基氟橡胶的性能及应用

赵云峰 , 吴福迪 , 许文

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2009.04.007

全面介绍了羧基亚硝基氟橡胶7113硫化胶的力学性能、耐高低温性能、耐四氧化二氮(N2O4)介质性能、耐老化性能及其密封件的应用试验结果和贮存寿命,并将其与羧基亚硝基氟橡胶7104和氟醚橡胶7110硫化胶的性能进行了比较分析.7113硫化胶具有优异的耐N2O4介质性能和良好的耐高低温性能,其耐介质、耐老化和成型工艺性能均在7104基础上有所提高.7113密封件通过了-40℃、常温和250℃的密封模拟实验、N2O4介质浸泡6个月密封模拟试验和加速老化试验等考核,可以作为耐N2O4介质的密封材料使用.

关键词: 羧基亚硝基氟橡胶 , 氟醚橡胶 , N2O4 , 密封 , 贮存期

耐烧蚀填料对三元乙丙橡胶内绝热材料性能的影响

白湘云 , 王立峰 , 吴福迪

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2004.04.006

介绍了非石棉型有机短纤维和无机填料作为耐烧蚀填料在三元乙丙橡胶内绝热材料中的应用.探讨了它们对三元乙丙橡胶内绝热材料的力学性能、烧蚀性能的影响;同时对耐烧蚀填料的分散状况及加入耐烧蚀填料的三元乙丙橡胶内绝热材料的相关物理性能进行了测试与分析.结果表明:为获得综合的力学性能,耐烧蚀填料应控制合适的份数;非石棉型有机短纤维的加入可以大大提高耐烧蚀能力;所配制的三元乙丙橡胶内绝热材料密度低、隔热性能良好.

关键词: 三元乙丙橡胶 , 耐烧蚀 , 低密度