在航空航天微推進(jìn)系統(tǒng)中,四氟密封件需承受極端溫度交變與高頻振動(dòng)。本文結(jié)合仿真模擬與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,探討其動(dòng)態(tài)密封機(jī)理與優(yōu)化路徑?。
一、多物理場(chǎng)耦合仿真分析
通過(guò)ANSYS模擬四氟密封件在溫度-壓力-振動(dòng)復(fù)合載荷下的響應(yīng):
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?溫度場(chǎng)?:密封件外緣溫差達(dá)150℃時(shí),內(nèi)應(yīng)力增加18%。
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?振動(dòng)頻率?:>200Hz時(shí),泄漏率呈指數(shù)上升趨勢(shì)。
二、動(dòng)態(tài)密封結(jié)構(gòu)創(chuàng)新
開(kāi)發(fā)波紋管式四氟密封件,振動(dòng)工況下泄漏率降低至傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的1/5(表3)。
?表3:動(dòng)態(tài)密封性能對(duì)比?
三、極端環(huán)境驗(yàn)證案例
某衛(wèi)星推進(jìn)閥采用定制四氟密封件,在-180℃~250℃循環(huán)試驗(yàn)中通過(guò)5000次啟閉測(cè)試,泄漏率保持≤1×10?? Pa·m3/s?2。
?結(jié)論?:通過(guò)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新與嚴(yán)格驗(yàn)證,四氟密封件可滿(mǎn)足微小型航天設(shè)備的高可靠性需求。