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目前，伸縮器在常規(guī)的石油機(jī)械產(chǎn)品中常用的密封形式多為O形密封圈、密封圈加擋圈及由O形圈發(fā)展的矩形圈、星形圈等形式，這些密封方式能夠滿足一般用途的密封需要。但對(duì)于海洋作業(yè)環(huán)境中的隔水管系統(tǒng)重要連接單元伸縮器而言，自身質(zhì)量大，內(nèi)、外筒伸縮運(yùn)動(dòng)頻繁，磨損快，海水腐蝕等現(xiàn)象使得常規(guī)的密封方式無(wú)法保證良好的密封性能，且不便于更換。為了保證隔水管伸縮器正常的密封性能，且不影響鉆井效率，采用半剖式氣壓或液壓驅(qū)動(dòng)橡膠密封環(huán)密封結(jié)構(gòu)，由主密封總成和副密封總成構(gòu)成的雙密封系統(tǒng)。
    主密封總成工作時(shí)使用，副密封總成備用或在主密封密封環(huán)失效對(duì)其進(jìn)行更換時(shí)使用。主、副密封總成的密封環(huán)均采用半剖式結(jié)構(gòu)，更換方便。工作時(shí)，通過(guò)主密封總成密封環(huán)的壓縮變形實(shí)現(xiàn)內(nèi)、外筒密封，當(dāng)需要密封較高壓力時(shí)，通過(guò)密封外筒上的壓力入口向內(nèi)加壓，通過(guò)密封支撐套驅(qū)動(dòng)密封環(huán)，可以實(shí)現(xiàn)高壓密封;當(dāng)需要密封較低壓力時(shí)，過(guò)多的壓力通過(guò)密封外筒上的壓力出口排出，實(shí)現(xiàn)低壓密封。該密封結(jié)構(gòu)可以滿足伸縮接頭在補(bǔ)償升沉運(yùn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)、外筒環(huán)空的動(dòng)密封需求，同時(shí)還可承受較大的隔水管載荷。
    橡膠結(jié)構(gòu)的有限元分析屬于非線性有限元范疇，其非線性突出地表現(xiàn)在以下3個(gè)方面:(1)材料非線性，橡膠材料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系是一個(gè)復(fù)雜的非線性函數(shù)，用應(yīng)變能函數(shù)表示;(2)幾何非線性，橡膠在力的作用下，一般伴隨著大位移、大應(yīng)變，其應(yīng)變位移關(guān)系也是非線性函數(shù);(3)邊界非線性，密封計(jì)算的邊界條件復(fù)雜，必須包含接觸面的受力計(jì)算，呈非線性關(guān)系。ABAQUS是進(jìn)行有限元分析的有效工具，可對(duì)結(jié)構(gòu)、載荷與邊界條件進(jìn)行模擬分析，同時(shí)考慮大變形、非線性等相應(yīng)特點(diǎn)。因此，采用ABAQUS對(duì)伸縮接頭密封環(huán)進(jìn)行建模分析。