结合聚氨酯密封胶胶筒在变形中的连续性以及式(17),通过MATLAB编程可求出A犷的值,然后绘制出聚氨酯密封胶胶筒的轴向压缩率和聚氨酯密封胶胶筒外表面轴向位移变化曲线.图58分别给出了内径与轴向高度比a,聚氨酯密封胶胶筒的径向厚度s、材料剪切模量比拜和无量纲载荷口分别取不同值时对聚氨酯密封胶胶筒外表面位移变形的影响曲线图.图中虚线表示变形前聚氨酯密封胶胶筒的某一竖截面,g,表示外表面变形函数,r ( R,) /R,为聚氨酯密封胶胶筒径向无量纲长度.
由图s可知,当占声,口不变时,a越小,聚氨酯密封胶胶筒两端沿轴向收缩越大,其外表面径向膨胀变形也越大.由无量纲化可知a = R /h,内半径R。不变时,a可用来刻画聚氨酯密封胶胶筒的高度.因此,聚氨酯密封胶胶筒轴向高度越高,其外表面位移变形越大.由图6可知,当a,口声一定时,s的值越小,聚氨酯密封胶胶筒两端沿轴向收缩越大,其外表面沿径向膨胀变形越大.由于s = R,/R,内半径R。不变,故聚氨酯密封胶胶筒的径向厚度相对越小,其变形就越大.图7为HNBR不同硬度下的剪切模量比拜对聚氨酯密封胶胶筒外表面变形的影响情况.拜的值越小,表明聚氨酯密封胶胶筒HNBR材料的硬度越小,聚氨酯密封胶胶筒的外表面沿径向膨胀变形越大.由图8可知,给定a, S l K,随着口值的不断增大,即随着初封载荷F。不断增大,聚氨酯密封胶胶筒两端沿轴向压缩越来越大,其外表面沿径向膨胀变形也越大.油气井复杂工况下,聚氨酯密封胶胶筒的材料特性及结构与其他橡胶零件存在较大差异,致使聚氨酯密封胶胶筒内径与轴向高度比a、聚氨酯密封胶胶筒径向厚度s、材料剪切模量比拜以及无量纲载荷口等参数的数值分析结果无法与现有变形理论或试验结果进行定量比较.因此,数值分析结果的有效性有待后续封隔器聚氨酯密封胶胶筒试验进行进一步验证.
由图9可知,聚氨酯密封胶胶筒外表面在自由变形阶段受初封载荷作用时,不同参数下聚氨酯密封胶胶筒的轴向压缩率在中截面处最小(人的范围为0.792 4 0.895 9 ),而在端面最大(载荷力直接接触端面致使人接近1),因此轴向压缩率受参数a8h和口的影响. www.sdyuantai.net