气体快速减压橡胶失效计算模型建立及分析

• 作者: 姜民政 李金波 王素玲 陈明战
• 来源期刊: 石油机械
• 学科: 工学
• 关键词: 橡胶 气体快速减压 机械变形 气体扩散 耦合 O形圈 Abaqus
• 年，卷（期）: 2020,（10）
• 所属期刊栏目: 油气田开发工程
• 页码范围: 142-148
• 页数: 7页
• 分类号: TE934
• 语种: 中文
• DOI: 10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2020.10.021

摘要

当环境气体快速减压时,溶解于橡胶内部的气体无法快速析出而膨胀,使橡胶鼓包甚至破裂,导致密封失效.针对该问题,国内缺乏相关分析方法和模型.为此,提出了一种基于原始空穴缺陷的空心球物理模型,在考虑空心球空腔内气体膨胀导致空心球机械变形的基础上,耦合计算由橡胶基体溶解气体扩散导致的空心球空腔气体压力变化,从而计算得到空心球内壁应变随时间的变化值,并判断其是否达到破裂界限.基于该模型,利用Abaqus建模+Python编程,针对井下封隔器在用NBR材质0形圈,开展了不同压力、泄压速度及缺陷位置等因素对最大名义应变的影响分析.分析结果表明,随着压力、泄压速度及缺陷深度的增加,应变增大,快速减压时失效更易发生,这与室内试验结果相一致.该物理模型及有限元分析模型的建立为高压、高含气工况橡胶密封件的优选和安全性评估提供了有效手段.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王素玲		22	102	6.0	10.0
2	姜民政		49	132	6.0	9.0
3	陈明战		1	0	0.0	0.0
4	李金波		2	0	0.0	0.0