盾构管片橡胶密封垫老化性能研究及服役寿命预测

摘要

为了研究密封垫在长期受压状态下接触应力的松弛规律，开展了密封垫在不同温度下的热氧老化试验。利用ABAQUS软件建立密封垫三维压缩数值模型，分析密封垫内部应力分布情况，并根据试验数据运用时温叠加原理预测密封垫的服役寿命。研究表明，密封垫的性能保持率随着老化时间的延长逐渐降低并趋于稳定，密封垫的性能保持率随老化温度的升高而减小；随着压缩量的增加，密封垫两端会翘起孔洞，且压缩量越大，翘起的孔洞越大，因此在满足防水要求的前提下，适当减小压缩量，有利于提升密封垫防水性能；密封槽-密封垫间的接触应力整体高于密封垫-密封垫间的接触应力，根据时温叠加原理计算可知，密封垫压缩9 mm可满足某地铁1号线100 a的防水要求。研究内容对于提高某地铁1号线的运营能力具有重要意义。

关键词

橡胶密封垫 / 热氧老化 / 接触应力 / 数值模型 / 服役寿命

基金资助

中央引导地方科技发展资金项目(226Z5403G); 国家自然科学基金资助项目(52578483)