2011年刷丝力学与刷密封性能：软件模拟与实验验证

本文档标题为《刷密封刷丝力学行为与密封性能 (2011年)》，发表于2011年10月的北京航空航天大学学报，主要探讨了刷密封技术中的关键要素——刷丝的动力学行为及其对密封性能的影响。作者王之析、郭苗苗和李理科针对刷密封系统，开发了一种名为FieldCAL的独立设计和分析软件，该软件用于模拟刷密封的压力场和流场。 刷丝在密封过程中起着至关重要的作用，其动力学行为如径向压紧直接影响到密封效果。论文的核心研究内容是通过运用梁弯曲理论，结合刷丝区域内的压力分布情况，利用有限元方法来精确计算刷丝在轴向和周向的变形。这种数值模拟旨在揭示刷丝如何在密封区域内与压力场和流场相互作用，从而改变密封间隙的状态。 实验数据分析结果显示，刷密封出口区域呈现出显著的径向和轴向压力梯度，这促使间隙逐渐闭合并增强丝间压紧。当密封工作状态或间隙变化不大时，这种特性有助于保持稳定的密封性能。这一发现对于优化刷密封的设计和理解其实际应用中的行为具有重要意义，因为它揭示了刷丝动力学在决定密封性能中不可忽视的作用。 关键词“刷密封”、“刷丝变形”和“力学行为”突出了论文的核心关注点，而“TB42”中固分类号表明这是属于技术科学范畴，“A”文献标识码则表示这是一篇学术性文章。文章编号1001-5965(2011)10-1218-05则提供了引用该文章的唯一标识。 这篇论文深入研究了刷密封技术中的核心力学原理，不仅提供了设计工具，还通过对实验证据的分析，为提高刷密封的性能和理解其工作原理提供了理论依据。这对于推进密封技术的发展和在实际工业应用中的改进具有重要价值。