1. Introduktion
Metaltætninger anvendes i vid udstrækning inden for luftfart, atomkraft, petrokemiske processer og andre områder, og deres ydeevne påvirker direkte udstyrets sikkerhed og pålidelighed. Under ekstreme forhold som høj temperatur, højt tryk og stærk korrosion står metaltætninger dog over for komplekse belastningstilstande og miljøfaktorer og er tilbøjelige til at svigte, hvilket fører til udstyrslækage eller endda katastrofale ulykker. Derfor er dybdegående forskning i metaltætningers svigtmekanisme under ekstreme forhold og etablering af en nøjagtig levetidsforudsigelsesmodel af stor betydning for at sikre sikker drift af udstyret.
2. Fejlmekanisme for metaltætninger under ekstreme forhold
Fejlmekanismen for metaltætninger under ekstreme forhold er kompleks og forskelligartet og omfatter hovedsageligt følgende:
2.1 Udmattelsesbrud: Under påvirkning af skiftende belastninger opstår revner på overfladen eller indersiden af metaltætningen, som gradvist udvider sig, hvilket i sidste ende fører til brudbrud. Udmattelsesbrud er en af de mest almindelige brudformer for metaltætninger.
2.2 Krybebrud: Under høj temperatur og kontinuerlig belastning undergår metaltætningen langsom plastisk deformation, hvilket i sidste ende fører til brud. Krybebrud er den primære form for brud i metaltætninger under høje temperaturer.
2.3 Spændingskorrosionsrevner: Under den kombinerede påvirkning af trækspænding og korrosivt medium opstår der revner på overfladen af metaltætningsringe, som udvider sig hurtigt, hvilket fører til sprødbrud. Spændingskorrosionsrevner er den primære form for brud i metaltætningsringe i korrosive miljøer.
2.4 Andre brudformer: Det omfatter også slid, frettingslid, hydrogenskørhed og andre brudformer.
3. Levetidsforudsigelsesmodel for metaltætningsringe
For præcist at kunne forudsige levetiden for metaltætningsringe har forskere foreslået en række levetidsforudsigelsesmodeller, primært herunder:
3.1 Levetidsforudsigelsesmodel baseret på brudmekanik: Denne model er baseret på lineær elastisk brudmekanik eller elastisk-plastisk brudmekanikteori og forudsiger levetiden for metaltætningsringe ved at analysere revneudbredelsesadfærd.
3.2 Levetidsforudsigelsesmodel baseret på skadesmekanik: Denne model betragter skadesprocessen for metaltætningsringe som en kontinuerlig proces og forudsiger dens levetid ved at etablere en ligning for skadesudvikling.
3.3 Levetidsforudsigelsesmodel baseret på maskinlæring: Denne model bruger maskinlæringsalgoritmer til at etablere en levetidsforudsigelsesmodel for metaltætningsringe ved at analysere en stor mængde eksperimentelle data.
4. Konklusion og perspektiver
Fejlmekanismen for metaltætninger under ekstreme driftsforhold er kompleks, og dens levetidsforudsigelse skal tages i betragtning af flere faktorer. I fremtiden skal følgende forskning udføres yderligere:
4.1 Dybdegående undersøgelse af fejlmekanismen for metaltætninger under multifeltkobling.
4.2 Udvikle en mere præcis model for livsforudsigelser for at forbedre forudsigelsernes nøjagtighed og pålidelighed.
4.3 Udvikle teknologi til sundhedsovervågning af metaltætninger for at opnå overvågning i realtid og tidlig varsling af deres driftsstatus.
Opslagstidspunkt: 7. februar 2025