| 管道封堵机器人的大变形橡胶筒静态密封特性仿真与试验研究 |
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| 引用本文： | 唐洋,王远,李泽良,孙鹏,刘祥,王强,吴聚.管道封堵机器人的大变形橡胶筒静态密封特性仿真与试验研究[J].摩擦学学报,2023(9):1034-1045. |
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| 作者姓名： | 唐洋 王远 李泽良 孙鹏 刘祥 王强 吴聚 |
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| 作者单位： | 1. 西南石油大学机电工程学院;2. 西南石油大学能源装备研究院;3. 四川航天烽火伺服控制技术有限公司 |
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| 基金项目： | 国家重点研发项目(2018YFC0310201)；;国家自然科学基金(52004235)；;中国博士后科学基金(2020M683359)；;四川省科技计划(2020YJ0152)资助~~； |
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| 摘 要： | 在管道封堵机器人中大变形橡胶筒是实现密封的核心部件，其在使用中常出现密封失效和撕裂失效等问题.为了明晰上述原因和解决问题，本文中研究了不同橡胶材料以及不同橡胶筒轴向长度、径向长度和倾斜边角等结构参数对管道封堵机器人的静态密封特性影响.基于橡胶材料的高弹性和大变形特性，进行了橡胶筒的多阶段变形力学分析.对橡胶材料进行单轴拉伸压缩试验，得到橡胶材料的本构关系参数.建立管道封堵机器人橡胶筒密封特性分析的有限元计算模型，通过多因素分析方法，获得橡胶筒关键结构参数的最优方案.并设计了室内试验来进一步确定最优橡胶筒材料.研究结果表明集中在橡胶筒肩部的应力直接影响橡胶筒的形变损伤.经过橡胶筒的密封效果对比分析后得出最优的橡胶筒结构为轴向长度180 mm、径向厚度55 mm、倾斜边角28°，橡胶材料硬度为85 HA.
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| 关 键 词： | 管道封堵机器人 橡胶筒 拉伸压缩试验 接触应力 密封特性试验 |
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