[发明专利]一种扩口类导管装配密封性预测方法

说明书

本发明公开了一种扩口类导管装配密封性预测方法，计算出特定直径特定材料的特定导管密封时密封面的最小压强值P；然后根据实际导管装配环境下的装配误差值及导管外形特征参数，将HB4‑1中对应的额定安装力矩作为外力输入，进行安装过程有限元仿真计算，并得到实际导管密封时密封面的最小压强值P'；当P'≥P时，则表明该状态实际导管的安装密封效果较好，渗漏概率低，当P'≤P时，则表明该状态实际导管的安装存在渗漏风险。本发明实现了导管装配密封性的预测，且克服了传统仿真方法中因材料性能差异导致的仿真结果与实际结果不一致的问题。

技术领域

本发明属于扩口类导管装配的技术领域，具体涉及一种扩口类导管装配密封性预测方法。

背景技术

目前国内外飞机中导管作为主要零件，大量应用在航空发动机到机身液压、环控、燃油系统等关键部位，其安装质量严重影响着飞机性能和安全。但目前国内外导管均存在不同程度渗漏的情况。

导管装配误差是引起导管质量问题的关键原因，装配误差过大会导致管接头应力集中，影响安装质量和气密效果。飞机诸多导管中，扩口导管对装配误差最为敏感，其渗漏现象也最为严重，但因其经济性好、使用寿命长等优点，广泛应用在飞机的各个系统中。但现阶段扩口导管装配的密封性需要通过装配后进行气密试验来验证，当气密试验不合格时需要拆除导管并重新更换，造成大量返工和导管的报废。如何预先得知某组导管安装后是否会发生渗漏，减少返工返修，已成为各大航空企业关注的重点问题。

大量的研究表明扩口导管安装应力过大会导致导管渗漏，国内外学者对导管安装后应力分析以及导管成形技术有较多研究。程小勇、卫军朝等人以液压导管为例，对扩口导管渗漏和失效原因进行了分析，提出了优化导管设计状态的建议。但如何精确界定应力值大小和应力分布情况对密封性的影响以及如何低成本高效测量应力值等问题未得到解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种扩口类导管装配密封性预测方法，旨在解决上述问题。

本发明通过试验和仿真对比，计算出特定直径特定材料的导管密封时密封面的最小压强值，然后根据实际导管预装配误差值及导管外形特征参数，将HB4-1中对应的额定安装力矩作为外力输入，进行安装过程有限元仿真计算，将计算结果与最小压强值进行对比来评估该误差环境下安装该导管后的渗漏风险，从而实现导管装配密封性的预测。此外，因该方法采用试验和仿真结合的方法进行对比，材料的特性参数不影响对比结果，可消除传统仿真计算时受材料弹性模量、泊松比、摩擦系数等参数准确值难以得到而导致仿真结果不准确的不足。

本发明主要通过以下技术方案实现：

一种扩口类导管装配密封性预测方法，计算出特定直径特定材料的特定导管密封时密封面的最小压强值P；然后根据实际导管装配环境下的装配误差值及导管外形特征参数，将HB4-1中对应的额定安装力矩作为外力输入，进行安装过程有限元仿真计算，并得到实际导管密封时密封面的最小压强值P'；当P'≥P时，则表明该状态实际导管的安装密封效果较好，渗漏概率低，当P'≤P时，则表明该状态实际导管的安装存在渗漏风险。

本发明通过试验和仿真对比，计算出特定直径特定材料的导管密封时密封面的最小压强值。然后根据实际导管预装配误差值及导管外形特征参数，将HB4-1中对应的额定安装力矩作为外力输入，进行安装过程有限元仿真计算，将计算结果与最小压强值进行对比来评估该误差环境下安装该导管后的渗漏风险，从而实现导管装配密封性的预测。

为了更好地实现本发明，进一步地，具体包括以下步骤：

步骤S100、利用试验确定特定直径、特定材料的特定导管的参考力矩和装配误差值：

步骤S200、利用仿真提取特定导管的管接头锥面节点坐标及对应压强值清单：基于导管外形建立导管数模，并根据步骤S100中的参考力矩和装配误差值建立装配过程的仿真模型；利用abaqus软件进行仿真实验，并导出特定导管的管接头锥面节点坐标及对应压强值清单；