顾红根

（中海油能源发展股份有限公司安全环保分公司，天津 300452）

0 引言

海上采油平台的配置中，柴油发动机是作为动力驱动系统设备中不可缺少的一部分。从工作性能效率和安全问题出发，柴油发动机的密封性能成了设备选择和使用中需要考虑分析的必要因素。其密封性能的差异由气缸密封结构决定，而气缸垫在当中起到重要的作用。随着现代科技的发展，机械技术日益完善，发动机的效率飞速提高。因此，如果需要在工作中保证气缸密封可靠，了解气缸结构和判断、合理维护气缸垫了相关工作者需要熟悉掌握的重点内容。

1 柴油发动机密封性能分析

1.1 有限元分析

有限单元法是最常用数值模拟法的之一，其余的还有边界元法和有限差分法。有限单元法中涵盖的数字求解法因其离散化求解方式的特殊性，让有限单元法在结构分析中得到了大范围应用。1941年，A.Hrennikoff构造出了离散模型，并由此提出了求解弹力性力学相关问题的方法，阐释了有限元分析的基础思想，由A.Hrennikoff提出的有限元分析思想因为尚不成熟，因此又被称为广义有限单元法。继其之后的R.Courant于1943年，使有限单元法的基础得到完善，其将模型截面分解成多三角区域，再一次分配翘曲函数，通过该方法表征了翘曲函数在有限单元法中的运用[1]。

研究人员在有限单元法应用于矩阵位移法和能量原理等方面不断改进，终于得到了学者们的认可。在1960年，有限单元法得以飞速发展，许多相关研究者包括数学家和力学家等都参与了有限单元法的研究，加固了其基础理论，更好地阐述了变分法与其之间的关系，有限单元法的可应用范围也得到了一定扩展。……