密封膜片加速贮存试验温度研究与分析.pdf
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1、:./.密封膜片加速贮存试验温度研究与分析闫田田张 恬唐慧慧李振将朱凤琦(北京精密机电控制设备研究所 航天伺服驱动与传动技术实验室北京)摘 要:密封膜片的贮存寿命要求一般长达十几年为了在较短的时间内评估密封膜片的贮存寿命提出了一种基于温度摸底的加速贮存试验方法该试验方法是一种粘接式试验包括步进温度试验和恒定温度试验方法 该文重点对密封膜片加速贮存试验温度进行了试验研究和数据分析通过试验研究和数据分析发现密封膜片加速贮存试验的最高温度不宜超过玻璃化转变温度密封膜片加速贮存试验中存在有机玻璃膜片老化破裂或膜片与结构件脱粘两种失效模式该研究结果为同类产品的加速贮存试验提供了有效的试验方法和温度范围关
2、键词:密封膜片加速贮存试验温度数据分析中图分类号:.文献标识码:文章编号:()():.:引 言在液压能源装配调试完成后的长期静置过程中为保证燃气发生器能够正常点火启动通常在燃气发生器出口前安装密封膜片 密封膜片主要作用为保证涡轮泵与燃气发生器之间的密封性防止涡轮泵发生的漏油流入燃气发生器燃烧室内进而影响其点火可靠性 密封膜片的贮存寿命要求长达十几年自然贮存很难在较短的时间内给出密封膜片的贮存寿命为了在较短时间内评估密封膜片的贮存寿命经常需要采用加速贮存试验方法且加速试验应保持失效机理不变关于加速贮存试验方面的相关研究众多 王静、茆诗松等多位学者在各自的研究中进行了加速贮存和自然贮存的对比验证技
3、术研究通过对加速贮存试验与自然贮存试验不一致性的影响因素的分析对常用的对比验证技术方法进行了梳理和归类并结合当前工程应用中存在的问题提出了对比验证技术需进一步密切关注秦玉灵等通过测定贮存恒定应力水平下该型硬质泡沫弹架的温度加速蠕变性能数据建立泡沫弹架材料的蠕变本构关系研究泡沫弹架材料的蠕变时温等效规律 在此基础上开展泡沫弹架的高温加速贮存试验与评估方法研究宫晓春等研究了一种金属减振器的库房贮存寿命的实验室加速贮存试验验证方法首先分析某型金属减振器的性能指标参数和贮存薄弱环节然后设计并实施相关的加速贮存试验滕飞、李久祥等研究了某型导弹冲压发动机寿命的因素并设计了综合环境应力加速贮存试验方法 为了
4、符合自然环境的年变化规律设计了 个周期的综合环境应力加速贮存试验使其能够等效产品自然贮存 年每个周期的加速贮存试验包括低温冷冻、高低温交变加速、高温高湿加速、高温老化 部分 采用加速模型估计出每段加速试验的加速因子进而依据自然贮存环境测试数据折算出加速试验谱 基于上述研究结果笔者研究了密封膜片加速贮存试验温度并进行了数据分析给出了粘接式密封膜片加速贮存的温度范围可为同类产品的加速贮存试验提供有效参考机械研究与应用 年第 期(第 卷总第 期)研究与试验收稿日期:作者简介:闫田田()女山东济宁人工程师研究方向:固体火箭发动机设计 密封膜片在目前液压能源使用中现有膜片主要结构形式为有机玻璃膜片通过
5、胶粘接在不锈钢膜片座上密封膜片结构示意图如图 所示图 密封膜片结构示意图 步进温度试验将 件密封膜片试验件放在专用试验工装内模拟密封膜片贮存最恶劣状态在组件内(向)注入 号航空液压油放入试验箱以 为阶梯在 范围内的 个温度下各进行了 的高温贮存试验剖面如图 所示 每个温度下的高温贮存试验结束后进行.、的气密性测试 图、为密封膜片试验安装和性能测试情况图 密封膜片温度步进试验剖面图 密封膜片试验安装图图 密封膜片试验性能测试 密封膜片试验件经过、下高温试验后测试是否满足气密性要求但经 试验后测试发现有机玻璃膜片出现塑性变形测试后塑性变形增大如图 所示 试验后有机玻璃膜片变形减小但气密性测试满足要
6、求 试验至 后进行.和 的气密性测试测试发现 号密封膜片出现破裂如图 所示其余密封膜片测试正常满足气密性要求图 密封膜片测试后变形情况图 号密封膜片破裂情况 密封膜片 试验测试结束后将测试正常的 件密封膜片分为两组分别进行.和 的气密性测试和压力爆破试验 其中、号密封膜片进行.和 的气密性测试测试结果未出现失效、号密封膜片进行压力爆破试验、号密封膜片分别在 的压强下进行了 和 的气密性试验未出现失效 号密封膜片在压强为.时破裂 号密封膜片在压强为.时破裂测试情况见表、图 所示表 密封膜片附加测试情况试件编号失效形式试件压强及测试持续时间膜片破裂.无、无、膜片破裂.无.、无.、无.、研究与试验
7、年第 期(第 卷总第 期)机械研究与应用图 、号密封膜片破裂情况图 、号密封膜片最终状态图 、号密封膜片最终状态 恒定温度试验参试产品共 件试件编号 将试验件放在专用试验工装内模拟密封膜片贮存最恶劣状态 在组件内(向)注入 号航空液压油置于试验箱 试验初始温度为 每次取出 件试验件进行爆破压力测试在进行了 的高温试验后三次测试数据基本无变化 将试验温度提高为 每次取出 件试验件进行爆破压力测试记录密封膜片爆破压强 由于多个试验件在经过 的试验后出现变形调整了试验过程中每次测试的试验件数量测试记录见表 密封膜片恒定温度试验有效试验时间共 其中 下有效试验时间 下有效试验时间 试验共进行 次图 为
8、密封膜片恒定温度试验的试验剖面图 为密封膜片试验后的照片表 密封膜片恒定温度试验测试数据试件编号试验温度/试验时间/试件破坏压强/.气密性测试显示已脱粘.(未破).(未破).(未破).(未破).(未破)./图 密封膜片温度恒定试验剖面图 密封膜片试验后照片机械研究与应用 年第 期(第 卷总第 期)研究与试验 试验温度升至 后在测试点对密封膜片进行外观检查部分密封膜片的有机玻璃膜片出现变形其中大部分变形为向 方向凸起(定义为凸变形)个别向 方向凸起(定义为凹变形)表 为密封膜片有机玻璃的变形情况汇总 密封膜片外观检查变形如图 所示表 下试验件有机玻璃膜片变形情况试件编号 下试验时间/凸部分脱粘/
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