安全性是系统遐想中一项重大的、需要柔和的技俩。文中触及的固定件一般用于固定特种密封箱端盖解救附件,看重端盖开启时碎块在高温、高压、高速气体（燃气流）的冲刷作用下二次受力,导致解救附件零碎而砸伤大地确立及职责主谈主员,该固定件径直关联到系统职责的得胜性和安全性[1]。某型号密封箱端盖固定件及安装景色像片如图1所示。在某次翱游历练中,该型号端盖职责时有碎块飞出,在燃气流冲刷的影响下[2],出现固定件撕脱损坏的阵势,导致解救件与端盖分散,严重胁迫大地确立及职责主谈主员的安全。笔者对固定件撕脱机制、铺层层数进行商讨,对连气儿孔散播进行仿真分析,进一步普及了固定件与端盖的黏接强度,并建议了纠正范例,以看重该类问题再次发生。

图 1 某型号密封箱端盖固定件及安装景色像片

由于现在端盖所属特种密封箱系统条件轻质化,因此需要招揽比强度较高的材料成型端盖固定件。玻璃纤维增强复合材料（俗称玻璃钢）[3]不错动作固定件原材料。该材料具有较好的耐腐蚀性、电绝缘性、热性能和可遐想性等优点[4]。固定件讹诈压制成型工艺,采取的材料及工艺制作的固定件需要具有一定的抗拉强度,且韧性较好。抗拉强度越大,固定件越辞谢易被外力拉断撕脱,韧性越好,固定件与端盖内名义的配合度越高。一般使用胶黏剂黏接和圭臬件（自攻螺钉等）固定的面孔将固定件与端盖连气儿。

1. 撕脱原因

固定件撕脱故障出现后,对影响家具性量的5个身分（东谈主、机、料、法、环）进行排查,恶果均无额外。经过进一步分析,发现该故障出现的原因属于工艺遐想问题,最终定位为固定件强度不及和固定件连气儿孔散播不对理。

1.1 固定件强度不及

剖解同批次坐褥的固定件,稽查其里面结构,发现固定件压制后出现材料疏松、分层阵势,里面分层固定件宏不雅描述如图2所示。

图 2 里面分层固定件宏不雅描述

固定件由厚度为0.36 mm的预浸玻璃纤维布压制成型,层数为6层,遐想厚度为1.5 mm,经筹算,固定件预浸布的压缩率为30%,压缩率界说公式为

式中：η为预浸布压缩率；δ为压制成板材的厚度；k为预浸布压制前的单层厚度；n为预浸布层数。

经分析,预浸布层间存在的劣势相对较多,导致固定件强度偏低、易扯破,这是因为预浸布压缩率偏低。

1.2 固定件连气儿孔散播不对理

故障固定件连气儿孔散播如图3所示。由于固定件在端盖翻开飞出时受力,固定件连气儿孔处及隔壁区域会产生应力汇集,且加工连气儿孔时,横向散播的玻璃纤维处于被堵截景色,因此固定件松弛位置基本在连气儿孔隔壁,可得出固定件连气儿孔处易扯破的论断。损坏的固定件连气儿孔宏不雅描述如图4所示。

图 3 故障固定件连气儿孔散播清晰

图 4 损坏的固定件连气儿孔损坏宏不雅描述

2. 处治范例

2.1 普及压缩率

针对固定件强度遐想余量不及的问题,用不同层数的玻璃纤维预浸布制作不同厚度的拉伸试样,对试样进行拉伸历练,历练恶果如表1所示。由表1可知：预浸布压缩率为50%试样的抗拉强度显著普及。由于端盖内名义为弧面,固定件与端盖安装时产生合作变形,固定件刚度越低,合作变形智力越大,安装固定件的圭臬件承受的安装应力越小,对固定件安装景色越故意。

Table 1. 不同玻璃纤维层数及压缩率试样的抗拉强度

笔据上述分析,将预浸玻璃纤维布层数加多至9层,经压实后,固定件厚度为1.6 mm,压缩率为50%时,固定件具有精采的综协力学性能。

2.2 优化连气儿孔数目及散播位置

针对固定件受力时连气儿孔隔壁区域应力汇集的问题,对故障固定件进行受力仿真分析。笔据本体工况,对连气儿孔处施加固定敛迹,其余面施加恒定压力,应力散播云图如图5所示。图中横向连气儿孔间应力处于连气儿景色,可知当固定件受力时,该场所受拉力汇集在孔隔壁,且使用钻孔工艺加工连气儿孔时,横向散播的玻璃纤维处于被堵截景色,因此容易酿成固定件撕脱。

图 5 故障固定件（4孔）受力时应力散播云图

针对上述问题,革新连气儿孔数目及散播景色,拟纠正的固定件（5孔）受力时应力散播云图如图6所示。该散播景色使得固定件受力时,孔与孔之间受力不连气儿,且横向只存在单一连气儿孔,不错缩小因机械加工连气儿孔酿成的玻璃纤维损害进度。

图 6 拟纠正固定件（5孔）受力时应力散播云图

3. 历练考据

笔据固定件职责景色遐想拉伸历练工装,模拟受力景色,对固定件进行历练考据,判断现存固定件和普及压缩率、优化连气儿孔数目及散播位置后固定件的抗拉强度,考据纠正范例的可靠性和委果性。固定件拉伸历练工装如图7所示,其中泡沫基体与端盖为团结体系材料。

图 7 固定件拉伸历练工装清晰

制作纠正前及纠正后固定件试样,对其进行拉伸历练,每个试样的拉伸力如表2所示。由表2可知：纠正后固定件拉伸力较纠正前普及约1.56倍,拉伸力大幅增大。

Table 2. 固定件试样的拉伸力

历练历程中固定件拉伸后宏不雅描述如图8所示。

图 8 历练历程中固定件拉伸后宏不雅描述

4. 纠正范例

端盖内名义和固定件黏接面为弧面,在上述纠正景色的基础上,进一步对固定件体式进行优化遐想,将固定件黏接面由平板结构优化为与端盖内名义匹配的弧面方式,与盖体内名义贴合,使得固定件与盖体内名义黏接时胶层厚度均匀,以裁减安装应力酿成的固定件强度受损进度。优化遐想后的固定件黏接面如图9所示。

图 9 优化遐想后的固定件黏接面清晰

聘用普及压缩率、优化连气儿孔数目及散播位置、体式优化等范例,制作优化后固定件试样,对这些试样进行拉伸历练,拉伸历练恶果如表3所示。由表2~3可知：进一步优化后固定件试样的拉伸力普及约13%。

Table 3. 进一步优化后固定件试样的拉伸力

5. 结语

对某特种密封箱端盖固定件撕脱原因进行分析,恶果标明：固定件压缩率偏低是酿成固定件强度不及的主要原因,固定件连气儿孔散播不对理进一步酿成其材料受损,最终导致固定件在受力时发生损坏并零碎。

经过普及固定件压缩率、优化连气儿孔数目及散播位置,固定件的拉伸力普及1.56倍,进一步优化固定件体式后,拉伸力普及约13%。经过纠正后,固定件撕脱将不再发生。

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