旋转控制头胶芯性能的影响因素分析

作者：何宇航; 吴霁薇^*; 郑立伟; 侯作富; 夏成宇; 钱利勤

来源：石油机械, 2020, 48(08): 16-22.

DOI：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2020.08.003

• 旋转控制头
• 胶芯
• Yeoh本构模型
• 橡胶材料
• 有限元

为了研究旋转控制头胶芯配方及胶芯的使用和储存温度对其密封性能的影响,基于虚功原理应用橡胶单轴压缩试验确立了胶芯变形过程中Yeoh本构模型,利用ABAQUS软件建立了旋转控制头胶芯动态密封仿真模型,讨论了摩擦因数、材料配方及温度对旋转控制头胶芯密封性能的影响。分析结果表明:采用Yeoh本构模型能够较好地拟合胶芯材料的大变形现象;胶芯的密封性能随着摩擦因数的增大而增强,但摩擦因数过大会加速胶芯失效,推荐胶芯材料摩擦因数为0.40;低温储存和运输过程对旋转控制头胶芯的力学性能影响不大,但在使用前需做充分预热处理;高温环境下,胶芯材料的拉伸强度随温度的升高先降低后增加,在65℃左右降到最低。所得结果可为提高国产旋转控制头胶芯的性能提供参考。

• 单位
  长江大学; 宝鸡石油机械有限责任公司; 华东理工大学