[发明专利]一种采气井口装置中H型金属密封圈的设计优化方法

权利要求书

1.一种采气井口装置中H型金属密封圈的设计优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：根据采气井口装置中悬挂器的基本参数设计H型金属密封圈的结构参数；

S2：根据步骤S1中获取的结构参数，建立模拟所需的简化模型，并在ANSYS Workbench中为简化模型设置材料属性、划分网格：

其中，一个简化模型保留悬挂器壁面、H型金属密封圈和采气井口装置壁面。另一个简化模型保留悬挂器壁面、O型金属密封圈和采气井口装置壁面；

S3：将步骤S2中的两个简化模型分别导入WorkbenchFluent软件，基于高斯通量模型对两个简化模型分别进行形变应力模拟分析；

S4：将步骤S2中的H型金属密封圈模型导入WorkbenchFluent软件，基于高斯通量模型，通过每次改变中间连接段、中齿长度、左右齿宽度中的一个参数，对H型金属密封圈进行形变应力模拟分析；

S5：根据步骤S4中的形变应力模拟分析结果，选择H型金属密封圈的中间连接段、左右宽度及中齿长度。

2.根据权利要求1所述的采气井口装置中H型金属密封圈的设计优化方法，其特征在于，步骤S3中的高斯通量模型公式：

式中，的正侧为外侧；

d_z、d_X为的外法向量的方向余弦；

为函数P、Q、R在Ω上的一阶偏导数。

3.根据权利要求1所述的采气井口装置中H型金属密封圈的设计优化方法，其特征在于，步骤S3中的应力应变公式：

ε_true＝ln(1+ε_nom)；

σ_true＝ln(1+σ_nom)；

式中：ε_true-材料真实应变；

ε_nom-材料名义应变；

σ_true-材料真实应力；

σ_nom-材料名义应力。

4.根据权利要求1所述的采气井口装置中H型金属密封圈的设计优化方法，其特征在于，形变应力模拟分析结果包括形变量、应力分布和最大形变面积。