朱 建，汤淋淋，王胜男

（1.江苏雪梅制冷设备有限公司，江苏 泰州 225300；2.硅湖职业技术学院，江苏 昆山 215300；3.昆山市天翔技工学校，江苏 昆山 215300）

0 引 言

核能是一种通过裂变产生的清洁高效能源，具有很高的安全性和经济性。百万级核电站多采用非能动型压水堆核电站，能够保证核电站的可靠性[1-2]。水闸门为核电站机组汽轮机厂房地下廊道水闸门，为了保证地下廊道被水淹没时，用来隔断汽轮机厂房与地下廊道之间的联系，保证水无法漫到核电站机组汽轮机厂房中，保护厂房内设备[3-4]。本文建立了特种水闸门密封结构有限元模型，对水闸门密封性能进行分析研究，通过数值模拟和试验研究两种方法进行密封性能的判断，确定该种结构是否满足密封性能要求，为以后的特种水闸门设计提供参考以及作为同类型特种门可靠性判定的依据。

1 密封性能分析

1.1 前处理

本文先通过Solidworks 软件建立了水闸门的几何模型，在确保计算结构精确性、总体结构和结构危险部位不变的情况下，为了减少计算量，只建立局部密封模型，具体如图1 所示。

图1 水闸门密封结构示意图

1.1.1 材料属性定义

本文计算的特种水闸门所用材料为Q235-B 和橡胶。Q235-B 的弹性模量为210 GPa，泊松比为0.274，密度为 7 830 kg/m3，屈服强度为 235 MPa，抗拉强度为375 MPa；橡胶的弹性模量2.820 MPa，泊松比 μ=0.499 67；橡胶 Mooney-Rivlin 常数 C10=0.293 MPa，C01=0.177 MPa。

1.1.2 接触及载荷的添加

在密封结构中主要是面面接触，这里的面面接触均为绑定接触，具体接触如图2 所示。

图2 水闸门密封处结构接触

在密封结构中只需对门框背面添加固定约束即可，在门扇正面施加5.5 mm 的位移载荷，同样在密封圈的侧边施加0.1 MPa 的压力，如图3 所示。……