润滑与密封

作者：李伟平,王立功,贾占举,单喜乐

单位：湖南大学机械与运载工程学院,,,,,,,

关键词：W形金属封严环;航空发动机;接触应力;优化设计

基金：湖南省自然科学基金项目(2015JJ2029).

为提高航空发动机W形金属封严环的密封性能，以某W形金属封严环为研究对象，建立金属封严环二维轴对称有限元模型，通过轴向刚度仿真与试验验证了仿真模型的正确性。利用ANSYS软件APDL语言和参数化技术对金属封严环结构尺寸进行参数化建模，以增大封严环与法兰间的接触应力为目标，利用ANSYS零阶优化算法对金属封严环进行结构参数优化，得到了其最优截面尺寸。结果表明：优化后W形金属封严环壁厚和波高有所减小，而最大接触应力提高了88%，最大VonMises应力降低了43%，因而可提升金属封严环密封性能和使用寿命；优化后W形金属封严环轴向刚度仅降低32%，对其力学性能影响不大。

来源：2019年第3期

《润滑与密封》期刊编辑部

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